Примеры решения задач по реакциям электролиза
Ag+ + 1 Ag 0 ; n=1, M(Ag) = 108 г/моль
Cu+ + 2 Cu0 ; n=2, M(Cu) = 64 г/моль
Au+ + 3 Au 0 ; n=3, M(Au) = 197 г/моль
2) По формуле объединенного закона электролиза:
m (в-ва) = вычисляем массы металлов:
m(Ag) =
m(Cu) =
m(Au) =
Ответ: m(Cu) = 2г , m (Ag) = 6,7г , m(Au) = 4г.
Задача № 2
Вычислить массу газа, выделившегося на аноде при электролизе раствора серной кислоты, производившегося в течение 10 мин при силе тока 1,5А.
Решение
р-р H2SO4
F = 10мин = 600с
I = 1,5 A
F = 96 500 Кл/моль
m (O2) - ?
1) См. схему реакции электролиза и электронные полуреакции в примере №10 (часть IV). Электролиз раствора серый кислоты сводится к электролизу воды:
ί
2H2O = O2↓ + 2H2↑ ;
на аноде выделяется кислород: 2H2O - 4 = O2 ↑+ 4H+ ;
значит n = 4
2) m(O2) =
Ответ: m(O2) = 0,075г
Задача № 3
При действии постоянного тока силой 6,4А на расплав соли трехвалентного металла на катоде в течение 30 мин выделилось 1,07г металла, а аноде – 1344мл. (н.у.) газа, относительная плотность паров которого по гелию составляет 17,75. Определите состав соли, расплав которой подвергли электролизу.
Решение
I = 6,4 A
F = 30мин = 1800с
m(Me) = 1,07г
V(газа) = 13,44 = 22,4л (н.у.)
соль - ?
на катоде : Me 3+ + 3 Me0
на аноде : - ?
1) По условию: ДНе(газа) = 17,75
Значит, M(газа) = ДНе(газа) M(He) = 17,75 4г/моль =
71г/моль = M(Cl2)
Значит, на аноде : 2Cl— - 2 Cl20
2) По формуле объединенного закона электролиза:
M(Me) =
M(A1) = 27г/моль Значит, соль – хлорид аммония
Ответ: хлорид аммония.
Задача № 4
При прохождении через раствор сульфата никеля (II) тока силой 2А масса катода увеличилась на 2,4г. Рассчитайте время электролиза, если выход по току равен 0,8.
Решение
р-р NiSO4
I = 2 A
∆m = 2,4г
= 0,8
F - ?
1) По условию, масса катода увеличилась, значит, на катоде восстановился никель массой 2,4г.
mпр(Ni) = 2,4г ; mт(Ni) =
Ni2+ + 2 Ni0
2) По формуле объединенного закона электролиза:
F=
Ответ: время электролиза составляет 4907с.