Электролиз - задачи и примеры

Электролиз раствора сульфида калия

Электролиз раствора сульфида калия:
При электролизе раствора сульфида калия (соли, в составе кислотного остатка нет кислорода у анода разряжаются ионы серы.
Катионы активных металлов от Li до А1 (включительно при электролизе водных растворов не восстанавливаются.
На катоде в этом случае восстанавливаются только ионы водорода из воды и выделяется водород:
2H2О + 2e = Н2 + 2ОН–
Суммарно можно записать уравнение гидролиза раствора сульфида калия так:
2H2О + S(-2) -> Н2 + S + 2ОН (-) Раствор подщелачивается.
Полное ионно-молекулярное уравнение:
2H2О+ 2K(+) +S(2– ) -> Н2 + S + 2K(+) + 2ОН (-)
Молекулярное уравнение процесса электролиза водного раствора cekmablf калия будет иметь вид:
2H2О + K2S -> Н2 + S + 2KОН.
Электролиз расплава сульфида калия:
Na2S ->2 Na(+) +S(2–);
катод (–) (Na+): 2Na(+) +2 е = 2Na(0)
анод (+) (S(2–): S(2-) – 2е = S(0)
Na2S = 2Na + S

Алюминий в промышленности получают:
а) методом алюминотермии
б) восстановление. Бокситов коксом
в электролизом расплава бокситов в криолите
г электролизом расплава хлорида аммония

Щелочные и щелочноземельные металлы получают в промышленности электролизом расплавов солей (хлоридов:. Алюминия в криолите Na3AlF6 (из бокситов

Алюминотермия это получение металлов посредством алюминия, хлорид аммония не содержит катионов алюминия, в 20 веке был распространен 3 вариант. Второй метод не очень хорош из-за восстановительной сильной способности алюминия. , лучше всего подходит 3.

При электролизе раствора Cucl2 на катоде образовалось 6,4 г вещества. Сколько литров и какого вещества образовалось на аноде, если его выход составляет 85% от теоретического?

Решение:
CuCl₂(раствор→Cu²⁺+2Cl⁻
K(-) Cu²⁺+2e⁻ = Cu
A(+) 2Cl⁻-2e⁻ = Cl₂
CuCl2 = Cu+Cl2
1. На аноде выделился газ хлор, поэтому найдем его объем теоретического выхода из пропорции:
Vтеор(Cl2)=m(Cu)*Vm/M(Cu)=6,4 г* 22,4 л/моль/64 г/моль=2,24 л.
2. Найдем объем практического выхода хлора:
Vпрак(Cl2)=V(Cl2)*85%/100%=2,24 л*85%/100%=1,904 л.
Ответ: на аноде образуется 1,904 л хлора

1) Cлюда, поташ, мел, мрамор - это соли.
а) серной кислоты
б) угольной кислоты
в) азотной кислоты
г) соляной кислоты
2) Кто вручил аттестат Менделееву?
А) П. Ершов
Б) А. Блок
В) А. Муравьев
Г) М. Фонвизин
3) метод получения толстого слоя металла, на поверхности какого - либо предмета, посредством электролиза
А) Алюмотермия
Б) Бромотермия
В) Пирометаллургия
Г) Гальванопластика
4. Темный продукт первичной переработки нефти
А) Бензин
Б) лигроин
В) газойль
Г) Мазут
5) пекинский придворный чиновник Цай Лунь изготовил впервые бумагу из волокон.
А) Ивы и сосны
Б) Конопли и льна
В) Крапивы и рогоза
Г) Овса и проса
6) В медицине гидрокарбонат натрия применяют при.
А) Повышении давления
Б) Увеличении частоты сердечных сокращений
В) Повышенной кислотности желудочного сока
Г) Гиперфункции щитовидной железы.
7. Природное сырье для получения азотной кислоты -
А) Вода
Б) Воздух
В) Почва
Г) ВОдород.

1) Cлюда, поташ, мел, мрамор - это соли.
бугольной кислоты
2) Кто вручил аттестат Менделееву?
А П. Ершов
3) метод получения толстого слоя металла, на поверхности какого - либо предмета, посредством электролиза
ГГальванопластика
4. Темный продукт первичной переработки нефти
ГМазут
5) пекинский придворный чиновник Цай Лунь изготовил впервые бумагу из волокон.
БКонопли и льна
6) В медицине гидрокарбонат натрия применяют при.
ВПовышенной кислотности желудочного сока
7. Природное сырье для получения азотной кислоты -
АВода
БВоздух

При электролизе водного раствора нитрата серебра с инертными электродами на катоде выделилось 10,8 г металла. Вычислить объем газа, выделившегося на аноде (н.у.).

Реакция:
4AgNO3+2H2O = 4Ag+4HNO3+O2↑
Решение:
По формуле n = m/M получаем моль Ag =10.8/108 = 0.1моль
На аноде выделился кислород, который исходя из реакции и имеющихся молей серебра в молях равен 0.025. Умножаем это на газовую постоянную(22.4) и получаем обьем газа 22.4•0.025 = 0.56литров

Электролиз расплава CuSO4

I = 1,8 A ∆t = 40 мин = 2400 с Электролиз раствора Соль CuSO4 образована слабым основанием Cu(OH)2 и сильной кислотой H2SO4. В водном растворе сульфат меди (II) подвергнется гидролизу. CuSO4 + H2O = CuOH(+) + HSO4(-) Cu(2+) + H2O = CuOH(+) + H(+) (рН < 7 – кислая среда Анодный процесс. При электролизе на угольном электроде растворов, содержащих в своем составе анион SO4(2-), на аноде происходит электрохимическое окисление воды с выделением свободного кислорода. Анод (+) 2Н2О – 4е = 4Н (+) + О2↑(рН < 7) Катодный процесс. Поскольку медь в электрохимическом ряду напряжений стоит после водорода, то на катоде будет происходить восстановление ионов Cu(2+) Катод (-) Cu(2+) + 2e = Cu↓ Тогда процессы окисления – восстановления, протекающие при электролизе раствора сульфата меди. Анод (+) 2Н2О – 4е = 4Н (+) + О2↑ | 1 - окисление Катод (-) Cu(2+) + 2e = Cu↓ | 2 – восстановление Суммарно 2Cu(2+) + 2Н2О = 2Cu↓ + 4Н (+) + О2↑ Итак, в результате электролиза раствора сульфата меди на аноде выделяется молекулярный кислород, а на катоде осаждается медь. Кроме того, у анода образуется раствор H2SO4. Тогда суммарное уравнение электролиза сульфата меди в растворе. 2CuSO4 + 2H2O = 2Cu↓ + 2H2SO4 + О2↑  

Cu2+ + 2e = Cu0  восстановление меди на катоде
2SО42− − 4 e− = 2SО3 +О2  окисление кислотного остатка на аноде
2CuSO4 =2Cu + 2SO3 + O2

Полный электролиз: расплава BaS;
расплава CaBr.

Графитовые электроды
Ba(+2) S(-2)
  катод(-) анод(+)
  Ba(+2)+2e->Ba S(-2)-2e->S
Ca(+2) Br2(-)
  катод(-) анод(+)
 Ca(+2)+2e->Ca Br2(-)-e->Br2

Какие химические процессы происходят у катода и у анода при электролизе раствора хлорида натрия?

Электролиз содержит 3 процесса.
1) Катионы Na(+) к катоду и анионы Cl(-) к аноду
2) Процесс окисления в аноде Cl(-)-2e->Cl2
3) Процесс восстановления в катоде Na(+)+e->Na.
Общий вид процесса электролиза 
2NaCl+2H2O->H2+Cl2+2NaOH

При электролизе аргентум NO3 выделилось 5,6 литров газа. Сколько граммов металла отложилась на катоде?

4AgNO3 + 2H2O = 4Ag + O2 + 4HNO3
n = V/Vm
n(O2) = 5.6 / 22.4 = 0.25 моль
n(Ag) = 4n(O2)
n(Ag) = 0.25 * 4 = 1 моль
n = m/M; m = n * M;
M(Ag) = 108 г/моль
m(Ag) = 1 * 108 = 108 г. Відповідь

Дано:
V(O2) = 5.6л
m(Ag) -
Эквивалентная масса Ag = 108 г/моль
Эквивалентный объем кислорода = 5,6 л/моль
(-) К: Ag⁺, H₂O
(+) A: NO₃⁻, H₂O
Ag⁺ при электролизе полностью восстанавливается, т. к. Имеет большое значение φ⁰. Следовательно,
(-) К: Ag⁺ + e⁻ = Ag⁰
(+) A: 2H₂O -4e⁻ = O₂↑ + 4H⁺
NO₃⁻ неокисляем. Суммарное уравнение электролиза:
4AgNO₃ + 2H₂O =электролиз=> 4Ag↓ + 4HNO₃ + O₂↑
В ходе электролиза нитрата серебра на инертных электродах будут выделяться на катоде - серебро, а на катоде - кислород. По второму закону Фарадея (При прохождении одинакового количества электричества через растворы (расплавы различных электролитов массы (объемы выделяющихся веществ пропорциональны их эквивалентным массам (объемам
m(Ag)/V(O₂) = Э(Ag)/Vэ(O₂)
m(Ag) = V(O₂)*Э(Ag)/Vэ(О₂)
m(Ag) = 5,6 л* 108 г/моль/5,6 л/моль = 108 г
Ответ: масса серебра 108 г

В школьной лаборатории ученик проводил опыт: поместил в пробирку немного черного порошка, нерастворимого в воде, при постоянном нагревании пропускал над этим веществом один из газов, полученный при электролизе воды. Постепенно вещество в пробирке приобрело красную окраску и металлический блеск. Ученик прекратил подачу газа и не успел отставить горелку, как красное вещество в пробирке снова стало черным.
КАКИЕ ВЕЩЕСТВА ИСПОЛЬЗОВАЛ УЧЕНИК И КАКИЕ РЕАКЦИИ ПРОИСХОДИЛИ? СОСТАВЬТЕ СООТВЕТСТВУЮЩИЕ УРАВНЕНИЯ!

Черный порошок - оксид меди (II) CuO, пропускал газ водород H₂:
CuO + H₂ = Cu + H₂O 
Cu - медь, вещество с красной окраской и металлическим блеском
Медь при нагревании на воздухе снова соединяется с кислородом и превращается в оксид меди (II) CuO:
2Cu + O₂ = 2CuO