Лабораторна робота № 16 Електроліз водних розчинів електролітів

МЕТА РОБОТИ - ознайомитися з особливостями перебігу електролізу водних розчинів електролітів, навчитися складати рівняння електродних процесів при електролізі.

Прилади та реактиви: Штатив з пробірками, електролізер з графітовими електродами, клейстер з крохмалю, розчин фенолфталеїну (спиртовий). Розчини: йодиду, броміду, хлориду, нітрату калію, сульфату натрію, сульфату міді.

Електроліз йде із застосуванням постійного електричного струму. Електролізер складається з U-подібної трубки висотою 15-20 см (див. малюнок). Електродами є графітові стержні. У всіх дослідах електролізер заповнюється розчином електроліту на 2/3 за об'ємом. Перед початком кожного досліду електролізер і електроди миють дистильованою водою.

ДОСЛІД 1. Електроліз водних розчинів солей, що відбувається з Окисленням на аноді кислотних залишків.

В електролізер налити розчин йодиду калію (або броміду, хлориду калію). Занурити графітові електроди та увімкнути електричний струм. Через деякий час до розчину біля катоду додайте 2-3 краплини фенолфталеїну; до розчину біля аноду - 2-3 краплі крохмального клейстеру.

Завдання. Спостерігати забарвленість розчинів біля електродів. Скласти рівняння електродних процесів. Визначити реакцію середовища біля катоду і аноду.

ДОСЛІД 2. Електроліз водних розчинів солей, який йде з відновленням і окисленням води.

В електролізер налити розчин сульфату натрію (або нітрату калію). Занурити графітові електроди та увімкнути електричний струм. Спостерігати виділення газів біля електродів.

Завдання. Скласти рівняння електродних процесів.

ДОСЛІД 3. Електроліз водних розчинів солей, який йде з виділенням металів на катоді.

В електролізер налити розчин сульфату міді. Занурити графітові електроди та увімкнути електричний струм. Спостерігати виділення металу на катоді.

Завдання. Скласти рівняння електродних процесів.

ДОСЛІД 4. Електроліз водних розчинів солей з розчинним анодом.

Після проведення досліду 3 поміняйте місцями клейми на електролізері і підключить до електричної мережі. Спостерігати розчинення шару металу на аноді, тобто окислення на аноді і перехід металу на катод.

Завдання. Скласти рівняння електродних процесів.

Контрольні питання.

1. Що таке електроліз?

2. В чому полягає відмінність електролізу водних, розчинів солей від електролізу їх розплавів?

3. Вкажіть послідовність розрядження іонів на катоді і аноді під час електролізу?

4. Наведіть приклади електролізу з розчинним і нерозчинним анодом.

5. Наведіть приклади електролізу водних розчинів солей, коли на електродах не розряджуються іони солі.

6. Чи можливо добути металевий натрій під час електролізу водного розчину сульфату натрію?

7. Що буде виділятися на електродах при електролізі розплаву CaS0₄, NaN0₃ і КСІ?

8. Сформулюйте закони Фарадея.

9. Де знаходить застосування процес електролізу?

ЗАДАЧІ

1. Складіть схеми електролізу водних розчинів H₂SO₄, CuCl₂, Na(NO₃)2 з платиновими електродами.

2. У якій послідовності будуть виділятися метали при електролізі розчину, що містить в однаковій концентрації сульфати нікелю, срібла, міді?

3. При електролізі водного розчину сульфату хрому (III) Cr₂(S0₄)₃ струмом силою 2А маса катоду зросла на 8 г. На протязі якого часу проводили електроліз?