Выпишите стандартные электродные потенциалы меди и цинка и укажите направление движения электронов во внешней цепи. Напишите уравнения химических реакций, протекающих на электродах, и суммарное уравнение окислительно-восстановительного процесса, в результате которого возникает электрический ток в данном гальваническом элементе. По выписанным значениям стандартных электродных потенциалов цинка и меди вычислите стандартную ЭДС изготовленного гальванического элемента.
Опыт № 3. Электролиз водных растворов солей
с нерастворимым анодом
Электролиз иодида калия
Налейте в электролизер раствор иодида калия, к которому добавлен фенолфталеин и крахмальный клейстер. Опустите в оба колена электролизера графитовые электроды, присоединенные проводом к выпрямителю, и подключите выпрямитель к сети переменного тока.
Почему на катоде не выделяется металлический калий? Появление каких ионов в процессе электролиза обусловило окрашивание в красный цвет раствора в катодном пространстве? Напишите уравнение катодного процесса. Что произошло с иодид-ионами на аноде? Чем обусловлено синее окрашивание раствора в анодном пространстве? Напишите уравнение анодного процесса.
Примечание. После окончания опыта и отключения электродов для полного удаления йода с графитового анода промойте его раствором гипосульфита, а затем дистиллированной водой.
Налейте в электролизер раствор дихлорида олова. Опустите в оба колена графитовые электроды, присоединенные к выпрямителю, и подключите выпрямитель к сети переменного тока. Через 1-2 минуты наблюдайте на графитовом катоде появление блестящих кристаллов олова. Через 4-5 минут пропускания тока выньте из электролизера графитовый анод, прибавьте в раствор 3-4 капли раствора иодида калия и крахмального клейстера и наблюдайте посинение раствора.
Напишите уравнение катодного и анодного процессов. Окисление или восстановление ионов Sn2+ происходит на катоде? Окисление или восстановление ионов Сl- происходит на аноде? Почему изменилась окраска раствора в анодном пространстве при добавлении иодида калия и крахмала?
Опыт № 4. Электролиз водного раствора сульфата меди
с нерастворимым и растворимым анодом
Налейте в электролизер 1 М раствор сульфата меди, опустите в него графитовые электроды, присоединенные к выпрямителю, и подключите выпрямитель к сети переменного тока. Какое вещество выделилось на катоде? Выделяется ли газ? Напишите уравнения катодного и анодного процессов на графитовых электродах. Отключите выпрямитель от сети.
Выньте электроды и поменяйте их местами, вследствие чего анодом окажется электрод, покрытый медью. Вновь опустите электроды в электролизер и подключите выпрямитель к сети переменного тока. Наблюдайте на аноде постепенное растворение меди и отсутствие выделения газа. Напишите уравнение анодного процесса, протекающего при электролизе с графитовым электродом, покрытым медью.
3. Контрольные вопросы
1. Никелевые пластины опущены в растворы MgSO4, NaCl, CuSO4, CuCl2, ZnCl2, Pb(NO3)2. С какими солями никель будет реагировать? Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.
2. В каком направлении будут перемещаться электроны по проволоке, соединяющей полюсы элементов:
Mg | Mg(NO3)2 || Рb(NО3)2 | Рb
Рb | Рb(NO3)2 || Cu(NO3)2 | Cu
Cu | Cu(NO3)2 || AgNO3 | Ag ?
Какой металл будет растворяться в каждом из указанных случаев?
3. Составьте схемы двух гальванических элементов, в одном из которых никель является катодом, а в другом - анодом. Напишите уравнения процессов, протекающих на никелевых электродах в первом и во втором случаях.
4. Напишите уравнения реакций катодного и анодного процессов, протекающих при электролизе перечисленных ниже водных растворов с графитовыми электродами: а) хлорида меди (II), б) гидроксида калия.
4. Литература
1. Коровин Н.В. Общая химия. – М.: Высш. шк., 2000. - С. 251-309.
2. Фролов В.В. Химия. – М.: Высш. шк., 1979. – С. 268-301.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.