Электролиз - задачи и примеры
Кислород в лаборатории получают 1) перегонкой жидкого воздуха; 2) разложением перманганата калия; 3) нагреванием воды; 4) разложением оксида меди (3).
5. Кислород в промышленности получают 1) перегонкой жидкого воздуха; 2) электролизом воды; 3) разложением гидроксида меди (2); 4) разложением сульфата кальция.
Кислород в лаборатории получают:
2) разложением перманганата калия
2KMnO₄ +t = K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑
Кислород в промышленности получают из воздуха, который сильно охлаждают. Он становится жидким:
1) перегонкой жидкого воздуха;
При перегонке жидкого воздуха кислород имеет небольшие примеси азота и инертных газов.
Для получения особо чистого кислорода иногда пользуются разложением воды электрическим током
2) электролизом воды;
Каковы катодные и анодные процессы (угольный анод при электролизе водного раствора, содержащего смесь солей: FeCl2, Ni(NO3)2
При электролизе водных растворов необходимо учитывать возможность участия молекул воды и продуктов ее диссоциации – ионов H+ и ОН- в реакциях, протекающих на электродах.
В растворе имеются:
MnCl2 → Mn2+ + 2Cl–
Ni(NO3)2 → Ni2+ + 2NO3–
Н2О ⇆ Н+ + ОН–
На катоде К(–) могут происходить процессы:
Mn2+ + 2ē → Mn, φ° = – 1,19 В
Ni2+ + 2ē → Ni, φ° = – 0,25 В - более сильный окислитель
2Н2О + 2ē → Н2↑ + 2ОН–, φ(рН = 7) = – 0,41 В
На аноде А(+) могут происходить процессы:
2Cl– – 2ē → Cl2↑, φ° = 1,36 В - более сильный восстановитель
2Н2О – 4ē → О2↑ + 4Н+, φ(рН = 7) = + 0,815 В + Δφ (до +1,5В
Поэтому на катоде восстанавливаются катионы никеля, а на аноде – анионы хлора:
Катодный процесс: Ni2+ + 2ē → Ni
Анодный процесс: 2Cl– – 2ē → Cl2↑
Напишите уравнения реакций, протекающих при электролизе расплава LiI с инертными электродами
В расплаве иодид лития диссоциирует на ионы:
LiI ⇄ Li⁺ + I⁻
Процесс электролиза:
процесс на катоде(-): Li +e⁻ =Li⁰
процесс на аноде(+): I⁻ -e⁻ = I⁰ 2I⁰ = I₂
2LiI +электролиз = 2Li⁰ + I₂⁰
Cоставить схему электролиза водного раствора хлорида кальция и написать уравнения электродных процессов (анод инертный. Определить, какие вещества и в каком количестве выделяются на катоде и аноде, если вести электролиз водного раствора CaCl2 в течение 3 часов при силе тока 5А? Температура 305К и давление 102,0кПа.
Схема электролиза
на катоде: 2H2O + 2e = H2 +2OH
на аноде: 2CL - 2e =Cl2
в ионом виде:
2Cl + 2H2O = Cl2 +H2 + 2OH хлор и водород газы стрелка вверх. Заряды ионов у хлора минус. У гидроксид иона минус
молекулярное уравнение
CaCl2 + 2H2O = Ca(OH)2 + Cl2 + H2
металлы не восстанавливаются
Сколько кг алюминия можно получить электролизом расплава 115,77 кг боксита, содержащего 13,5% примесей?
Боксит - это оксид алюминия с примесями.
находим массу чистого оксида алюминия
m(Al2O3)=115.77 - (115.77*13.5%/100%)=100.14 g
100.14 Xg
2Al2O3->4Al+3O2 M(al2O3)=102 g/mol, M(AL)=27 g/mol
2*102 4*27
100.14 / 204 = X/108
X = 53.02 g
ответ 53.02 г
