Электролиз хлорида натрия

Используя описанную методику проведения электролиза, повторите опыт с 0,5 М раствором NaCl. Обратите внимание на выделение пузырьков газа на обоих электродах. Выключите выпрямитель и достаньте электроды из электролизера. В катодное пространство добавьте несколько капель фенолфталеина, в анодное – иодокрахмального раствора (KI+ крахмал). Как изменилась окраска растворов в обоих случаях?

Отработанный раствор слейте в сосуд для отходов. Электролизер промойте проточной водой и тщательно обработайте электроды: катод в 10%‑ном растворе HCl, анод в 5 %-ном растворе Na₂S₂O₃, после чего промойте электроды водой и просушите салфеткой.

При оформлении результатов опыта выполните следующие задания и ответьте на вопросы.

1. Опишите результаты наблюдений. Почему на катоде не выделился металлический натрий? Какой газ выделился на катоде? Увеличение концентрации каких ионов в результате реакции у катода обусловило изменение окраски фенолфталеина в малиновый цвет? Как изменится при этом значение рН электролита?

2. Объясните, почему раствор в анодном пространстве окрасился в синий цвет? Какие ионы окислились на аноде и почему? Запишите уравнение качественной реакции на молекулярный хлор.

3. Согласуются ли полученные результаты с вашим прогнозом возможного протекания реакций на электродах и теоретическими положениями?

Электролиз иодида калия

Используя описанную методику проведения электролиза, повторите опыт с 0,5 М раствором KI. Обратите внимание на выделение пузырьков газа на катоде. Что наблюдается в анодном пространстве? В катодное пространство добавьте несколько капель фенолфталеина, в анодное – раствора крахмала. Как изменилась окраска растворов в обоих случаях?

Отработанный раствор слейте в сосуд для отходов. Электролизер промойте проточной водой и обработайте электроды, как указано в предыдущем опыте.

При оформлении результатов опыта выполните следующие задания и ответьте на вопросы.

1. Опишите результаты наблюдений. Почему на катоде не выделился металлический калий? Какой газ выделился на катоде?Увеличение концентрации каких ионов в результате реакции у катода обусловило изменение окраски фенолфталеина в малиновый цвет? Как изменится при этом значениерН электролита? Почему раствор в анодном пространстве окрасился в синий цвет? Какие ионы окислились на аноде?

2. Согласуются ли полученные результаты с вашим прогнозом возможного протекания реакций на электродах и теоретическими положениями?

3. Сделайте обобщающий вывод об особенностях процессов электролиза на инертных электродах, указав для каждого из трех опытов основные факторы, определяющие природу продуктов электролиза.

3.3. Контрольные вопросы

1. На основании указанного состава гальванических элементов Pt, H₂|2H⁺|| Cu²⁺|CuиCu | Cu ²⁺ || Ag⁺| Ag определите анод и катод, заряды на электродах. Напишите схемы элементов. Вычислите для каждого элемента Е⁰и А_м,G⁰₂₉₈протекающих в них реакций.

2. Составьте схему гальванического элемента при C_Ag+= 10^–1моль/л у одного электрода и С _Ag+= 10^–4моль/л у другого электрода. Определите анод и катод. Рассчитайте ЭДС элемента и ∆G. Какой из указанных электродов нужно взять для получения наибольшей ЭДС со стандартным водородным электродом? Со­ставьте схему этого элемента, рассчитайте ЭДС.

3. Составьте схему электролиза 1 М раствора МgCl₂на графитовых электродах. Запишите уравнения анодно-катодных процессов и суммарное уравнение электролиза. Определите, какая масса вещества выделится на аноде, если на катоде выделилось 22,4 л газа (н.у.). Какое количество электричества прошло через электролит, еслиB_T = 80 %?

4. Приведите схему электролизной системы для получения металлического никеля на стальной (Fe) подложке. Запишите уравнения электродных реакций и рассчитайте количество электричества, необходимое для получения 1 моля никеля.