- •Домашнее задание №3
- •Растворы электролитов Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Гальванические элементы. Электролиз. Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Коррозия металлов. Защита металлов от коррозии. Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
Задачи для самостоятельного решения
Задачи 908−919. Рассчитайте при стандартной температуре потенциал электрода, у которого электронопроводящая фаза из металла М погружена в насыщенный водный раствор его малорастворимого соединения МАn с известным значением ПР.
№ |
М |
МАn |
ПР(МАn) |
№ |
М |
МАn |
ПР(МАn) |
908 |
Ni |
Ni(OH)2 |
1,6·10−16 |
914 |
Co |
Co(OH)2 |
1,6·10−15 |
909 |
Zn |
Zn(OH)2 |
1,4·10−17 |
915 |
Pb |
PbSO4 |
1,6·10−8 |
910 |
Cu |
CuCO3 |
2,5·10−10 |
916 |
Cd |
Cd(CN)2 |
1,1·10−8 |
911 |
Sn |
Sn(OH)2 |
6,3·10−27 |
917 |
Cu |
Cu(OH)2 |
8,3·10−20 |
912 |
Fe |
Fe(OH)3 |
6,3·10−38 |
918 |
Ag |
Ag2SO4 |
1,6·10−5 |
913 |
Pb |
PbCl2 |
1,6·10−5 |
919 |
Cr |
Cr(OH)3 |
6,3·10−31 |
Задачи 920−929. По приведенным данным (уравнениям полуреакций восстановления и значениям их стандартных потенциалов) напишите ионно-молекулярную форму уравнения токообразующей реакции. Рассчитайте для последней значение стандартное энергии Гиббса DDrG0298 при стандартной температуре.
№ |
Полуреакции |
φ0Оф/Вф, B |
920 |
MnO2 + 4H+ + 2ē Mn2+ + 2H2O MnO4¯ + 4H+ + 3ē MnO2 + 2H2O |
+ 1,228 + 1,692 |
921 |
ClO3¯ + 3H2O + 6ē Cl¯ + 6OH¯ MnO42− + 4H2О + 4ē Mn2+ + 8OН¯ |
+ 0,630 + 0,710 |
922 |
NO2¯ + 5H2О + 6ē NH3 + 7OН¯ [Al(OH)4]¯ + 3ē Al + 4OH¯ |
+ 0,153 − 2,236 |
923 |
MnO2 + 4H+ + 2ē Mn2+ + 2H2O NO3¯ + 10H+ + 8ē NH4+ + 3Н2О |
+ 1,228 + 0,870 |
924 |
Cl2 + 2ē → 2Cl¯ 2ClO3¯ + 12H+ + 10ē → Cl2 + 6Н2О |
+ 1,359 + 1,471 |
925 |
Cr2O72¯ + 14H+ + 6ē 2Cr3+ + 7H2O H2O2 + 2H+ + 2ē 2Н2О |
+1,331 + 1,770 |
926 |
2ClO¯ + 2H2O + 2ē Cl2 + 4OH¯ BrO3¯ + 2Н2О + 4ē BrO¯ + 4OH¯ |
+ 0,405 + 0,540 |
927 |
2NO2¯ + 4H2O + 6ē N2 + 8OH¯ MnO42¯ + 2H2O + 2ē MnO2 + 4OH¯ |
+ 0,411 + 0,579 |
928 |
NO3¯ + H2O + ē NО2 + 2OH¯ PbO + H2O + 2ē Pb↓ + 2OH¯ |
− 0,859 − 0,579 |
929 |
S + 2Н+ + 2е Н2S SO32- + 6Н+ + 6е S + 3H2O |
+ 0,140 + 0,450 |
Задачи 930−939. По приведенной ионно-молекулярной форме уравнения токообразующей реакции, протекающей в гальваническом элементе, напишите уравнения анодного и катодного процессов. Рассчитайте значение стандартной константы равновесия данной токообразующей реакции, если известны значения стандартных потенциалов φ0Оф/Вф (1) и φ0Оф/Вф (2) электродных процессов.
№ |
Токообразующая реакция |
φ0Оф/Вф (1), B |
φ0Оф/Вф (2), B |
930 |
10Со3+ + Br2 + 6H2O 10Со2+ + 2BrO3¯ + 12H+ |
+ 1,950 |
+ 1,522 |
931 |
Zn2+ + H2 + 2OH¯ Zn + 2Н2О |
− 0,760 |
− 0,831 |
932 |
PbO2 + 2Cl¯+ 4H+ Pb2+ + Cl2 + 2Н2О |
+ 1,360 |
+1,461 |
933 |
2NO2¯ + 2I¯ + 4H+ 2NO + I2 + 2H2O |
+ 1,002 |
+ 0,540 |
934 |
2MnO4¯ + 5H2S + 6H+ 2Mn2+ + 5S + 8Н2О |
+ 1,518 |
+ 0,171 |
935 |
Cr2O72¯ + 3SO2 + 2H+ 2Cr3+ + 3SO42− + H2O |
+ 1,332 |
+ 0,170 |
936 |
3Cl2 + I− + 3H2O 6Cl− + IO3− + 6H+ |
+ 1,358 |
+ 1,090 |
937 |
2HNO2 + 2Br− + 2H+ Br2 + 2NO + 2H2O |
+ 0,981 |
+ 1,087 |
938 |
2MnO4− + 5HNO2 + H+ 2Mn2+ + 5NO3− + 3H2O |
+ 0,940 |
+ 1,510 |
939 |
2IO3− + 5MnO2 + 8OH− 5MnO42− + I2 + 4H2O |
+ 0,211 |
+ 0,580 |
Задачи 940−951. Для приведенного гальванического элемента напишите уравнения анодного и катодного процесса, а также токообразующей реакции. По термодинамическим данным, рассчитайте при стандартной температуре значение его стандартной ЭДС.
№ |
Схема гальванического элемента |
№ |
Схема гальванического элемента |
940 |
(−) Zn | Zn2+ || Ag+ | Ag (+) |
946 |
(−) Fe | Fe2+ || Pb2+ | Pb (+) |
941 |
(−) Pt, H2| H+ || Sn2+, Sn4+| Pt (+) |
947 |
(−) Pt, H2| H+ || Co2+, Co3+| Pt (+) |
942 |
(−) Al | Al3+ || Cu2+ | Cu (+) |
948 |
(−) Cd | Cd2+ || Sn2+ | Sn (+) |
943 |
(−) Zn | Zn2+ || Ag+ | Ag (+) |
949 |
(−) Mg | Mg2+ || Fe2+ | Fe (+) |
944 |
(−) Pt, H2| H+ || Fe2+, Fe3+| Pt (+) |
950 |
(−) Mn | Mn2+ || Ag+ | Ag (+) |
945 |
(−) Ni | NI2+ || Cu2+ | Cu (+) |
951 |
(−) Pt, H2| H+ || Cr2+, Cr3+| Pt (+) |
Задачи 952−961. Гальванический элемент состоит из двух стандартных электродов 1 и 2. Изобразите схему гальванического элемента. Напишите уравнения его электродных процессов, а также уравнение токообразующей реакции. По значениям стандартных электродных потенциалов рассчитайте стандартную энергию Гиббса ΔrG0298 его токообразующей реакции.
№ |
Электрод |
№ |
Электрод |
|||
1 |
2 |
1 |
2 |
|||
952 |
Cu2+ | Cu |
Fe2+ | Fe |
957 |
Ni2+ | Ni |
Au3+ | Au |
|
953 |
Zn2+ | Zn |
Pb2+ | Pb |
958 |
Mg2+ | Mg |
Cu2+ | Cu |
|
954 |
Ag+ | Ag |
Cd2+ | Cd |
959 |
Fe2+ | Fe |
Zn2+ | Zn |
|
955 |
Mn2+ | Mn |
Cu2+ | Cu |
960 |
Sn2+ | Sn |
Ag+ | Ag |
|
956 |
Co2+ | Co |
Sn2+ | Sn |
961 |
Ni2+ | Ni |
Pb2+ | Pb |
|
Задачи 962−971. Напишите уравнения электродных процессов и суммарной реакции электролиза водного раствора указанного вещества. Какие вещества и в каком количестве (г или л при н.у.) выделятся на электродах за время τ при силе тока I и равными катодным и анодным коэффициентами выхода по току β.
№ |
Вещество |
τ, ч |
I, A |
β, % |
№ |
Вещество |
τ, ч |
I, A |
β, % |
962 |
CuSO4 |
2,1 |
5 |
80 |
967 |
AlCl3 |
4,2 |
5 |
89 |
963 |
NaCl |
0,8 |
10 |
85 |
968 |
AgNO3 |
8,5 |
10 |
77 |
964 |
Pb(NO3)2 |
3,6 |
15 |
76 |
969 |
MgBr2 |
1,6 |
15 |
92 |
965 |
KOH |
1,8 |
20 |
68 |
970 |
HgCl2 |
2,5 |
20 |
90 |
966 |
SnSO4 |
6,3 |
25 |
83 |
971 |
K2S |
3,7 |
25 |
65 |
Задачи 972−981. Напишите уравнения электродных процессов и суммарной реакции электролиза водного раствора указанного вещества. Сколько времени потребуется для того, чтобы при силе тока I и равными анодным и катодным коэффициентами выхода по току β выделился указанный при н.у. объем газа?
№ |
Вещество |
I, A |
V, л |
β, % |
№ |
Вещество |
I, A |
V, л |
β, % |
972 |
HgCl2 |
5 |
2,4 |
90 |
977 |
AgNO3 |
5 |
0,8 |
84 |
973 |
Cu(NO3)2 |
10 |
1,8 |
75 |
978 |
SnCl2 |
10 |
3,4 |
79 |
974 |
KI |
15 |
0,6 |
88 |
979 |
PbF2 |
15 |
2,8 |
92 |
975 |
SnSO4 |
20 |
3,7 |
95 |
980 |
CuSO4 |
20 |
1,7 |
66 |
976 |
Na2S |
25 |
4,0 |
80 |
981 |
NaBr |
25 |
4,2 |
96 |
Задачи 982−9. В двух последовательно соединенных электролизерах находятся водные растворы 1 и 2 соответственно. Напишите уравнения происходящих электродных процессов. Рассчитайте при н.у. объем газа, выделившегося во втором электролизере, если в первом на катоде выделилось m г металла.
№ |
Раствор 1 |
Раствор 2 |
Газ |
m, г |
№ |
Раствор 1 |
Раствор 2 |
Газ |
m, г |
982 |
AgNO3 |
H2SO4 |
О2 |
5,6 |
987 |
NiSO4 |
HCl |
Н2 |
8,2 |
983 |
CuCl2 |
K2S |
Н2 |
4,8 |
988 |
Co(NO3)2 |
NaOH |
О2 |
2,9 |
984 |
SnSO4 |
NaCl |
Сl2 |
1,4 |
989 |
AuCl3 |
KI |
Н2 |
7,1 |
985 |
Pb(CH3COO)2 |
MgCl2 |
Сl2 |
3,5 |
990 |
CuSO4 |
AlCl3 |
Сl2 |
9,3 |
986 |
HgCl2 |
Ca(NO3)2 |
О2 |
6,7 |
991 |
AgF |
MgSO4 |
О2 |
10,4 |
Задачи 991−1000. Определите металл, выделяющийся на катоде при электролизе водного раствора его нитрата, если известны масса выделившегося металла m, сила тока I, время протекания процесса τ и катодный коэффициент выхода по току β. Напишите уравнения электродных процессов и суммарной реакции электролиза.
№ |
m, г |
I, A |
τ, ч |
β, % |
№ |
m, г |
I, A |
τ, ч |
β, % |
991 |
16,1 |
5 |
1 |
80 |
996 |
105,0 |
20 |
2 |
68 |
992 |
7,3 |
7 |
4 |
88 |
997 |
61,1 |
25 |
3 |
74 |
993 |
67,6 |
10 |
3 |
92 |
998 |
63,7 |
10 |
6 |
89 |
994 |
128,2 |
12 |
5 |
77 |
999 |
170,5 |
20 |
4 |
96 |
995 |
89,1 |
15 |
6 |
90 |
1000 |
78,6 |
12 |
7 |
85 |