Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
dlya_sam_rab_Elektrokhimia2012.doc
Скачиваний:
45
Добавлен:
07.02.2016
Размер:
809.98 Кб
Скачать

Розв'язання

Масу води, що розклалась, знаходимо із рівняння закону Фарадея: m = ME I t / F

При обчислені обємів газів представимо рівняння закону Фарадея у вигляді: V = VE I t / F,

де V – обєм газу, л; VE – молярний обєм еквівалентів, л/моль.

Оскільки за нормальних умов молярний обєм еквівалентів водню дорівнює 11,2  л/моль, а кисню – 5,6 л/моль і вважаючи, що 1,5 години = 5400 секунд, ME(H2O) = 9 г/моль, обчислюємо:

1)г; 2)л;

3) л.

Відповідь: маса води, що розклалась, 3,02 г; об'єм кисню 1,88 л; об'єм водню 3,76 л.

Варіанти завдань для самостійної роботи

варіанту

Задачі та вправи

1

1

31

61

91

121

151

2

2

32

62

92

122

152

3

3

33

63

93

123

153

4

4

34

64

94

124

154

5

5

35

65

95

125

155

6

6

36

66

96

126

156

7

7

37

67

97

127

157

8

8

38

68

98

128

158

9

9

39

69

99

129

159

10

10

40

70

100

130

160

11

11

41

71

101

131

161

12

12

42

72

102

132

162

13

13

43

73

103

133

163

14

14

44

74

104

134

164

15

15

45

75

105

135

165

16

16

46

76

106

136

166

17

17

47

77

107

137

167

18

18

48

78

108

138

168

19

19

49

79

109

139

169

20

20

50

80

110

140

170

21

21

51

81

111

141

171

22

22

52

82

112

142

172

23

23

53

83

113

143

173

24

24

54

84

114

144

174

25

25

55

85

115

145

175

26

26

56

86

116

146

176

27

27

57

87

117

147

177

28

28

58

88

118

148

178

29

29

59

89

119

149

179

30

30

60

90

120

150

180

Контрольні індивідуальні завдання

1-30. Визначте ступінь окиснення елементів. Розставте коефіцієнти в окисно-відновних реакціях методом електронного балансу. Вкажіть процеси окиснення та відновлення, окисник та відновник. Вкажіть тип окисно-відновної реакції.

Реакції

1

Zn + H2SO4 (конц.) → ZnSO4 + SO2 + Н2О

2

KMnO4 + KOH → K2MnO4 + O2 + H2O

3

H2S+K2Cr2O7+ H2SO→ S + Cr2(SO4)3+  K2SO+ H2O

4

As2O3 + HNO3 + H2O → H3AsO4 + NO

5

Bi + HNO3 → Bi(NO3)3 + NO + H2O

6

Са(ОН)2 + Сl2 → Са(СlO)2 + СаСl2 + Н2О

7

KClO3 + I2 + H2O → HIO3 + KCl

8

Ag + H2SO4 → SO2 + Ag2SO4 + H2O

9

As2O3 + I2 + KOH → KI + K3AsO4 + H2O

10

Fe2(SO4)3 + AsH3 As + FeSO4 + H2SO4

11

Zn + HNO3 Zn(NO3)2 + NH4NO3 + H2O

12

KIO3 + Na2SO3 + H2SO4 I2 + Na2SO4 + K2SO4 + H2O

13

KMnO4 + Ca(NO2)2 + H2SO4 → Ca(NO3)2 + MnSO4 + K2SO4 + H2O

14

К2Сг2О7 + FeSO4 + H2SO4 → Cr2(SO4)3 + K2SO4 + Fe2(SO4)3 + Н2О

15

KMnO4 + Zn + H2SO4 → MnSO4 + ZnSO4+ K2SO4 + H2O

16

СгСl3 + Н2О2 + NaOH → Na2CrO4 + NaCI + Н2О

17

MnSO4 + PbO2 +HNO3→ Pb(NO3)2 + HMnO4+PbSO4 + H2O

18

Zn + HNO3 Zn(NO3)2 + NO + H2O

19

ZnS + O2 →ZnO + SO2

20

Cu + HNO3 Cu(NO3)2 + NO2 + H2O

21

FeCl2 + КСlO3 + НСl → FeCl3 + КСlO + Н2O

22

КОН + I2 → КI + КIO3 + Н2O

23

H2S + KMnO+ H2SO→ S + MnSO+ K2SO+ H2O

24

Zn + HNO3 Zn(NO3)2 + NO2 + H2O

25

HCl + K2Cr2O7 → Cl2 +CrCl3 + KCl + H2O

Реакції

26

Mg + HNO3 Mg(NO3)2 + N2 + H2O

27

KNO2 + PbO2 + HCl → KNO3 +PbCl2 + H2O

28

Zn + H2SO→ H2S + ZnSO+ H2O

29

КIO3 + КI + Н24 I2 + K2SO4 + Н2О

30

Cl2 + KOH → KClO3+ KCl + H2O

31-60. 

1) З вказаних металів запропонуйте гальванічний елемент з максимальною ЕРС.

2) Запишіть процеси, які відбуваються на електродах.

3) Обчисліть значення ЕРС за стандартних умов.

4) Обчисліть значення ЕРС при умові, якщо анод занурений у розчин з молярною концентрацією солі 0,01 моль/л, а катод – у розчин з молярною концентрацією солі 0,001 моль/л.

Метали

Метали

Метали

31

Li, Al, Pb, Co

41

Al, Cs, Ni, Pb

51

Ag, Mn, Fe, Ca

32

Ba, Ag, Pb, Sn

42

K, Co, Ca, Pt

52

Mg, Mn, Cu, K

33

Hg, Mn, Fe, Ca

43

Bi, Na, Cr, Cu

53

Ni, Pb, Pt, Sn

34

Zn, Fe, Mo, Ni

44

Ca, Co, Cu, Cd

54

Ba, Bi, Mg, Ag

35

Rb, Cu, Pb, Pt

45

V, Sb, Tl, Ag

55

Co, Cu, K, Au

36

Ni, Li, Al, Co

46

Mg, Ti, Au, Pb

56

Al, Mg, Fe,Ti

37

Na, Bi, Pb, Co

47

Bi, K, Na, Co

57

Hg, Mn, Cd, Li

38

Hg, Sn, Al, Tl

48

Ti, Ca, Cr, Cu

58

V, Fe, Zn, Sb

39

Pb, Fe, W, Ni

49

Na, Cs, Cd, Al

59

K, Bi, Mn, Ag

40

Pt, Rb, Tl, Pb

50

Bi, Cr, Tl, Au

60

Cs, Ca, K, Al

61-90. Складіть схеми електролізу з інертними електродами водних розчинів:

Речовини

Речовини

61

AgNO3,

BaCl2

76

КСl,

Cu(NO3)2

62

Cr(NO3)2,

Na2S

77

NaОН,

CuI2

63

CuI2,

NaNO3

78

КІ,

Ni(NO3)2

64

CuCl2,

Na2SO4

79

SnCl2,

Fe2(SO4)3

65

Hg(NO3)2

СаСl2

80

Mn(NO3)2 ,

СаСl2

Речовини

Речовини

66

SnCl2,

Ni(NO3)2

81

CrCl3,

CaSO4

67

K2SO4,

AuCl3

82

К2S,

SnSO4

68

Na3PO4,

СrСl3

83

LiNO3,

AuCl3

69

KBr,

HgSO4

84

SnBr2,

K3PO4

70

NaI,

Ba(NO3)2

85

HgSO4

Na2S

71

MnSO4,

BaI2

86

MnCl2,

K2CO3

72

FeSO4,

CaBr2

87

FeBr3,

K3PO4

73

CuBr2,

KNO3

88

КI,

CuSO4

74

CaS,

Au(NO3)3

89

SnBr2,

Na2CO3

75

Pb(NO3)2,

NiSO4

90

CH3COONa,

HgCl2

91. Якої сили повинен бути струм, щоб електролізом з розчину AgNO3 виділити срібло масою 3,18 г за 10 хвилин? Запишіть електродні процеси.

92. Струм силою 1,5 А протягом 2 годин 35 хвилин зумовив виділення на катоді (при 100 %-му виході за струмом) 12,5 г металу. Обчисліть молярну масу його еквівалентів.

93. За 10 хвилин із розчину солі струм силою 5 А виділив 1,517 г платини. Визначте молярну масу еквівалентів металу.

94. При електролізі водного розчину Cr2(SO4)3 струмом силою 4 А маса катода збільшилась на 10 г. Протягом якого часу проводили електроліз?

95. При проходженні через розчин солі трьохвалентного металу струму силою 1,5 А протягом 40 хвилин на катоді виділилося 1,071 г металу. Обчисліть атомну масу металу.

96. Обчисліть еквівалентну масу кадмію, якщо для виділення 1 г металу з розчину його солі треба пропустити через розчин 1717 Кл електрики.

97. Чому дорівнює маса алюмінію, одержаного за одну годину внаслідок електролізу розплаву AlCl3 струмом 10 мА? Запишіть процеси, що відбуваються на електродах.

98. Для покриття металевої пластинки треба 19,15 г золота. Яка маса AuCl3 і скільки електрики в кулонах для цього потрібно? Запишіть процеси, що відбуваються на електродах.

99. Якої сили повинен бути струм, щоб електролізом з розчину AgNO3 виділити срібло масою 1,08 г за 6 хвилин? Запишіть електродні процеси.

100. Струм силою 2 А протягом 1 години 28 хвилин зумовив виділення на катоді (при 100 %-му виході за струмом) 6,5 г металу. Обчисліть молярну масу його еквівалентів.

101. Електроліз розчину K2SO4 проводили 3 години при силі струму 5 А. Складіть електронні рівняння процесів, що відбуваються на електродах. Яка маса води при цьому розклалася і чому дорівнює об'єм газів (н.у.), які утворилися на катоді й аноді?

102. При електролізі солі деякого металу протягом 1,5 години при силі струму 1,8 А на катоді виділилося 1,75 г цього металу. Обчисліть молярну масу еквівалентів металу.

103. При електролізі розчину CuSO4 на аноді виділилося 168 мл газу (н.у.) Складіть електронні рівняння процесів, що відбуваються на електродах і обчисліть, яка маса міді виділилась на катоді.

104. Електроліз розчину Na2SO4 проводили протягом 5 годин при силі струму 7 А. Складіть електронні рівняння процесів, що відбуваються на електродах. Яка маса води при цьому розклалася і чому дорівнює об'єм газів (н.у.), які утворились на катоді й аноді?

105. Електроліз розчину аргентум нітрату проводили 4 години при силі струму 2 А. Складіть електронні рівняння процесів, що відбуваються на електродах. Обчисліть масу срібла і об'єм газу (н.у.), що виділився на аноді?

106. Електроліз розчину сульфату деякого металу проводили 45 хв. при силі струму 6 А, в результаті чого на катоді виділилося 5,49 г металу. Обчисліть молярну масу еквівалентів металу.

107. Наскільки зменшиться маса срібного анода, якщо електроліз розчину АgNО3 проводити при силі струму 2 А протягом 38 хв. 20 с? Складіть електронні рівняння процесів, що відбуваються на графітових електродах.

108. Електроліз розчину цинк сульфату проводили протягом 5 годин, у результаті чого виділилося 6 л кисню (н.у.). Складіть рівняння електродних процесів і обчисліть силу струму.

109. Електроліз розчину купрум(ІІ) сульфату з мідним анодом проводили протягом 4 годин при силі струму 50 А. При цьому виділилося 224 г міді. Обчисліть вихід по струму (відношення маси речовини, що виділилась, до теоретично можливого). Складіть електронні рівняння процесів, що відбуваються на мідному і вугільному анодах.

110. Електроліз розчину натрій йодиду проводили при силі струму 6 А на протязі 2,5 годин. Складіть електронні рівняння процесів на катоді й аноді?

111. Складіть електронні рівняння процесів, що відбуваються на вугільних електродах при електролізі розчину AgNO3. Якщо електроліз проводити зі срібним анодом, то його маса зменшується на 5,4 г. Визначте витрату електрики при цьому.

112. Електроліз розчину CuSO4 проводили протягом 15 хв. при силі струму 2,5 А. Виділилося 0,72 г міді. Обчисліть вихід по струму (відношення маси речовини, що виділилась, до теоретично можливої). Складіть електронні рівняння процесів, що відбуваються на вугільних електродах.

113. Складіть електронні рівняння процесів, що відбуваються на графітових електродах при електролізі розплавів і водяних розчинів NaCl і КОН. Скільки літрів (н.у.) газу виділиться на аноді при електролізі калій гідроксиду, якщо електроліз проводити протягом 30 хв. при силі струму 0,5 А?

114. Складіть електронні рівняння процесів, що відбуваються на графітових електродах при електролізі розчину калій броміду. Яка маса речовин виділяється на катоді і аноді, якщо електроліз проводити протягом 1 години 35 хв. при силі струму 15 А?

115. Складіть електронні рівняння процесів, що відбуваються на вугільних електродах при електролізі розчину купрум(ІІ) хлориду. Обчисліть масу міді, що виділилася на катоді, якщо на аноді виділилося 560 мл газу (н.у.).

116. При електролізі солі трьохвалентного металу при силі струму 1,5 А протягом 30 хв. на катоді виділилось 1,071 г металу. Обчисліть атомну масу металу.

117. Який метал і який газ можуть бути отримані при електролізі розплаву суміші солей калій хлориду і ферум(ІІІ) хлориду з вугільним анодом? За який час можна отримати 2 г металу при силі струму 2 А? Який об'єм газу виділиться за цей час? Запишіть рівняння електродних процесів (н.у.).

118. За який час можна отримати 2 г металу при електролізі водного розчину манган(ІІ) сульфату з вугільним анодом при силі струму 1 А? Який газ і в якому об'ємі виділиться за цей час? Запишіть рівняння електродних процесів (н.у.).

119. Обчисліть силу струму, при якій треба провести електроліз водного розчину калій гідроксиду, щоб протягом 1 години отримати 2 л кисню (н.у.). Обчисліть масу речовини, яка утвориться на катоді. Запишіть рівняння електродних процесів.

120. Протягом якого часу можливо отримати 10 г міді при електролізі водного розчину купрум(ІІ) хлориду, якщо пропускати через нього струм силою 2 А? Запишіть рівняння електродних процесів.

121. Які процеси протікають при корозії з’єднаних залізної і мідної пластинок, які занурені у морську воду (нейтральне середовище)?

122. Які процеси протікають при корозії мідної пластинки, яка вкрита сріблом, при руйнуванні цілісності покриття в нейтральному середовищі?

123. У чому сутність анодного захисту від корозії? Що таке захисна густина анодного струму? Які процеси протікають на електродах при анодному захисту титану в розчині сульфатної кислоти?

124. Які процеси протікають при корозії мідного дроту, який вкритий оловом, при руйнуванні цілісності покриття в розчині хлоридної кислоти?

125. Яку роль відіграють йони Хлору при корозії алюмінієвого дроту в розчині купрум(ІІ) сульфату? Зобразіть схему короткозамкнутих гальванічних елементів і запишіть рівняння процесів, які протікають на анодних та катодних ділянках при корозії алюмінієвого дроту в цих умовах.

126. Які процеси протікають при корозії залізної пластинки, яка вкрита марганцем при руйнуванні цілісності покриття в лужному середовищі?

127. Які процеси протікають при корозії стальної пластинки, яка вкрита міддю, в нейтральному середовищі при руйнуванні цілісності покриття? За яких умов і чому буде більша швидкість корозія: а) в тонкій плівці вологи, б) в об’ємі розчину?

128. Як відбувається атмосферна корозія лудженого й оцинкованого заліза при порушенні покриття? Складіть електронні рівняння анодного і катодного процесів.

129. Мідь не витісняє водень з розведених кислот. Чому? Однак, якщо до мідної пластинки, яка занурена в кислоту, доторкнутися цинковою, то на міді починається бурхливе виділення водню. Дайте цьому пояснення, склавши електронні рівняння анодного і катодного процесів. Напишіть рівняння хімічної реакції, що протікає.

129. Як відбувається атмосферна корозія лудженого заліза і лудженої міді при порушенні покриття? Складіть електронні рівняння анодного і катодного процесів.

130. Якщо пластинку з чистого цинку опустити в розведену кислоту, то виділення водню, що починається, незабаром майже припиняється. Однак при дотику до цинку мідною паличкою на останній починається бурхливе виділення водню. Дайте цьому пояснення, склавши електронні рівняння анодного і катодного процесів. Напишіть рівняння хімічної реакції, що протікає.

131. У чому сутність протекторного захисту металів від корозії? Приведіть приклад протекторного захисту заліза в електроліті, що містить розчинений кисень. Складіть електронні рівняння анодного і катодного процесів.

132. Залізний виріб покрили нікелем. Яке це покриття – анодне чи катодне? Чому? Складіть електронні рівняння анодного і катодного процесів корозії цього виробу при порушенні покриття у вологому повітрі та у хлоридній кислоті. Які продукти корозії утворяться в першому і в другому випадках?

133. Складіть електронні рівняння анодного і катодного процесів з кисневою і водневою деполяризацією при корозії пари магній – нікель. Які продукти корозії утворяться в першому і в другому випадках?

134. У розчин хлоридної кислоти помістили цинкову пластинку і цинкову пластинку, яка частково вкрита міддю. У якому випадку процес корозії цинку відбувається інтенсивніше? Відповідь мотивуйте, склавши електронні рівняння відповідних процесів.

135. Чому хімічно чисте залізо більш стійке проти корозії, ніж технічне залізо? Складіть електронні рівняння анодного і катодного процесів, що відбуваються при корозії технічного заліза у вологому повітрі й у кислому середовищі.

136. Яке покриття металу називається анодним і яке – катодним? Вкажіть кілька металів, що можуть служити для анодного і катодного покриття заліза. Складіть електронні рівняння анодного і катодного процесів, які відбуваються при корозії заліза, яке вкрите міддю, у вологому повітрі й у кислому середовищі.

137. Залізний виріб покрили кадмієм. Яке це покриття –анодне чи катодне? Чому? Складіть електронні рівняння анодного і катодного процесів корозії цього виробу при порушенні покриття у вологому повітрі й у хлоридній кислоті. Які продукти корозії утворяться в першому і в другому випадках.

138. Залізний виріб покрили свинцем. Яке це покриття – анодне чи катодне? Чому? Складіть електронні рівняння анодного і катодного процесів корозії цього виробу при порушенні покриття у вологому повітрі й у сульфатній кислоті. Які продукти корозії утворяться в першому і в другому випадках?

139. Дві залізні пластинки, частково покриті одна оловом, інша міддю, знаходяться у вологому повітрі. На якій з цих пластинок швидше утвориться іржа? Чому? Складіть електронні рівняння анодного і катодного процесів корозії цих пластинок. Який склад продуктів корозії заліза?

140. Який метал слід вибрати для протекторного захисту від корозії свинцевої оболонки кабелю: цинк, магній чи хром? Чому? Складіть електронні рівняння анодного і катодного процесів атмосферної корозії. Який склад продуктів корозії?

141. Якщо занурити в розведену сульфатну кислоту пластинку з чистого заліза, то виділення на ній водню йде повільно і згодом майже припиняється. Але, якщо цинковою пластинкою доторкнутися до залізної пластинки, то на останній починається бурхливе виділення водню. Чому? Який метал при цьому розчиняється? Складіть електронні рівняння анодного і катодного процесів.

142. Цинкову і залізну пластинки занурили в розчин купрум (ІІ) сульфату. Складіть електронні і йонно-молекулярні рівняння реакцій, що відбуваються на кожній з цих пластинок. Які процеси будуть проходити на пластинках, якщо зовнішні кінці їх з'єднати провідником?

143. Як впливає рН середовища на швидкість корозії заліза і цинку? Чому? Складіть електронні рівняння анодного і катодного процесів атмосферної корозії цих металів.

145. У розчин електроліту, що містить розчинений кисень, опустили цинкову пластинку і цинкову пластинку, яка частково покрита міддю. У якому випадку процес корозії цинку проходить інтенсивніше? Складіть електронні рівняння анодного і катодного процесів.

146. Складіть електронні рівняння анодного і катодного процесів з кисневою і водневою деполяризацією при корозії пари алюміній – залізо. Які продукти корозії утворяться в першому і в другому випадках?

147. Як протікає атмосферна корозія заліза, яка вкрита шаром нікелю, якщо покриття порушене? Складіть електронні рівняння анодного і катодного процесів. Який склад продуктів корозії?

148. Олово спаяне зі сріблом. Який з металів буде окиснюватися при корозії, якщо ця пара металів потрапить у лужне середовище? Складіть електронні рівняння анодного і катодного процесів.

149. Які процеси протікають при корозії залізної пластинки, яка вкрита нікелем, при руйнуванні цілісності покриття в лужному середовищі?

150. Які процеси протікають при корозії мідного дроту, який вкритий золотом, при руйнуванні цілісності покриття в розчині хлоридної кислоти?

151-180. Визначте напрямок самодовільного перебігу реакції за стандартних умов:

Реакції

151

FeCl3 + Hg → HgCl2 + FeCl2 

152

KMnO4 + KOH → K2MnO4 + O2 + H2O

153

H2S + K2Cr2O+ H2SO4→ S + Cr2(SO4)3+ K2SO+ H2O

154

2HIO3 + 5H2О2 → I2 + 6H2O + 5O2

155

I2 +5H2O2 → 2HIO3 + 4H2О

156

KClO3 + I2 + H2O → HIO3 + KCl

157

КОН + I2 → КI + КIO3 + Н2O

158

2NaCl + Fe2(SO4)3 Cl2+ 2FeSO4 + Na2SO4

159

KIO3 + Na2SO3 + H2SO4 I2 + Na2SO4 + K2SO4 + H2O

160

KMnO4+ Ca(NO2)2 + H2SO4 → Ca(NO3)2 + MnSO4 + K2SO4 + H2O

161

Fe2(SO4)3 + AsH3 As + FeSO4 + H2SO4

162

2KMnO4 + Zn + H2SO4 → 2MnSO4 + ZnSO4+ K2SO4 + H2O

163

СгСl3 + Н2О2 + NaOH → Na2CrO4 + NaCI + Н2О

164

HNO3 + Cu → Cu(NO3)2 + NO + Н2O

165

H2S + HNO3 → S + NO2 + Н2O

166

HNO3 + Cu → Cu(NO3)2 + NO2 + Н2O

167

КIO3 + КI + Н24 I2 + K2SO4 + Н2О

168

I2 + 5H2O2 → 2HIO3 + 4H2О

169

H3PO+ HI → H3PO+ I2 + H2O

170

H3PO+ SnCl2 + H2O → 2HCl + Sn + H3PO4

171

H3PO+ 2AgNO3 + H2O → 2Ag + 2HNO3 + H3PO4

172

Cr2(SO4)3+ K2SO4+ Fe2(SO4)3 + Н2О → К2Сг2О7 + FeSO4 + H2SO4

173

H3PO+ Pb(NO3)2 + H2O → Pb + 2HNO3 + H3PO4

174

SnCl4 + 2KI → SnCl2 + I2 + 2KCl

175

HgCl2 + 2FeCl2 → Hg + 2FeCl3 

176

K2Cr2O+ HCl → KCl + CrCl3 + Cl2 + H2O

177

FeSO4 + Na2SO4 + Cl2 → Fe2(SO4)3 + NaCl

178

SnCl4 + H2S → SnCl2 + S + 2HCl

179

MgI2 + H2O2 + H2SO4 → I2 + MgSO4 + H2O

180

HIO3 + HCl → I2 + Cl2 + Н2О

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]