На тему: «Электролиз водных растворов солей»
Выполнил
студент группы__________ ______________ Фамилия И.О.
(Подпись, дата)
Принял
доцент кафедры ОАХ ______________
(Подпись, дата)
Цель работы:
- научиться составлять уравнения электролиза водных растворов солей;
- изучить закономерности протекания электролиза водных растворов солей.
Краткая теория.
Электролиз – это …
Потенциал разложения – это….
Потенциал разложения определяется…
Перенапряжение зависит от…
Поляризация электродов – это
При электролизе водных растворов вода может восстанавливаться на ………………………...в соответствии с уравнениями:
(в кислой среде)
(в нейтральной и щелочной среде)
Окислительно-восстановительный потенциал водородного электрода зависит от…………. и может быть рассчитан по уравнению ……………
При электролизе водных растворов вода может окисляться на ……………………….в соответствии с уравнениями:
(в кислой среде)
(в нейтральной и щелочной среде)
Окислительно-восстановительный потенциал кислородного электрода зависит от…………
и может быть рассчитан по уравнению ……………
При электролизе водного раствора соли первым осуществляется процесс, характеризующийся…………………………….значением ………………………………….
На катоде первым ………………………..окислитель с ……………………..значением …
На аноде первым ……………………..восстановитель с ……………………..значением …
При электролизе водного раствора соли Na2SO4 протекают реакции
на катоде:
на аноде:
суммарное уравнение реакции:
При электролизе водного раствора соли NiCl2 протекают реакции
на катоде:
на аноде:
суммарные уравнения реакций
Опыт 1. Электролиз водного раствора иодида калия
В U-образную трубку налить раствор иодида калия. В оба колена добавить 4-5 капель фенолфталеина, опустить графитовые электроды, присоединить последние к блоку питания. Пропустить ток.
Отметить внешние изменения в растворе около электродов;
- составить уравнение электролитической диссоциации иодида калия в водном растворе:
KI
- в растворе KI ……………………….среда;
- уравнение электролитической диссоциации воды:
H2O
- к отрицательно заряженному электроду перемещаются ионы………………….
- к положительно заряженному электроду перемещаются ионы…………………….
- возможные окислители:…………………………….
- используя значения окислительно-восстановительных потенциалов, выбрать наиболее сильный окислитель:
…………
;
(pH=7)
- возможные восстановители:……………………..
- используя значения окислительно-восстановительных потенциалов, выбрать наиболее сильный восстановитель:
…………
;
(pH=7);
- составить уравнение катодного процесса восстановления окислителя,
катодная реакция:
- составить уравнение анодного процесса окисления восстановителя,
анодная реакция:
- составить суммарное уравнение электролиза водного раствора KI, объединив уравнения катодной и анодной реакций с учетом коэффициентов электронного баланса:
(ионное
уравнение);
(молекулярное уравнение);
- рассчитать минимальный потенциал разложения (без учета перенапряжения), необходимый для протекания электролиза иодида калия;
- ответить, какие металлы не выделяются на катоде при электролизе водных растворов их солей.
Вывод:
Опыт 2. Электролиз водного раствора сульфата меди (II) с инертными электродами
В U-образную трубку налить раствор сульфата меди(II), опустить в него графитовые электроды и пропустить электрический ток через выпрямитель.
- Отметить, какие изменения происходят на электродах;
- составить уравнения электролитической диссоциации CuSO4 и H2O:
CuSO4
H2O
- составить уравнение гидролиза и ответить, какая среда в растворе CuSO4;
- в растворе CuSO4 ……………………..среда
- к отрицательно заряженному электроду перемещаются ………………..………..ионы
- к положительно заряженному электроду перемещаются …………….…………..ионы
- возможные окислители:
- выбрать окислитель, характеризующийся наибольшим значением окислительно-восстановительного потенциала:
+ 0,34 В …
- 0,41 В …0,0 В;
- уравнение катодной реакции:
(процесс …………..…);
- возможные восстановители:
- выбрать восстановитель, характеризующийся наименьшим значением окислительно-восстановительного потенциала:
…..0,82
В
- уравнение анодной реакции:
(процесс ……………...);
- Составить суммарное уравнение электролиза раствора сульфата меди (II), объединив уравнения катодной и анодной реакций, с учетом коэффициентов электронного баланса:
(ионное уравнение);
(молекулярное уравнение);
- рассчитать минимальный потенциал разложения (без учета перенапряжения), необходимый для проведения электролиза водного раствора сульфата меди (II);
- ответить, какие металлы можно восстановить на катоде, при электролизе водных растворов их солей;
- каковы области практического использования электролиза расплавов и водных растворов солей с инертными электродами.
Вывод:
Опыт 3. Электролиз водного раствора сульфата меди (II) с активным медным анодом
Поменять местами электроды (опыт 2), вследствие чего анод окажется омеднённым. Снова пропустить электрический ток.
- Отметить, какие изменения происходят на электродах;
- составить уравнения электролитической диссоциации CuSO4 и H2O:
CuSO4
H2O
- составить уравнение гидролиза CuSO4 в растворе;
- в растворе CuSO4………………….. среда
- возможные окислители:……………………
- выбрать окислитель, характеризующийся наибольшим значением окислительно-восстановительного потенциала:
+ 0,34 В - 0,41 … 0,0 В;
- составить уравнение катодной реакции:
(процесс …………….…);
- возможные восстановители:………………..
- выбрать восстановитель, характеризующийся наименьшим значением окислительно-восстановительного потенциала:
…0,82
В
В;
- составить уравнение анодной реакции:
(процесс ………………...);
- составить суммарное уравнение электролиза раствора сульфата меди (II) с активным медным анодом, объединив уравнения катодной и анодной реакций с учетом коэффициентов электронного баланса:
(ионное уравнение);
(молекулярное уравнение);
- ответить, каковы области практического использования электролиза водных растворов солей с активным анодом.
Вывод:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего
профессионального образования
Уфимский государственный нефтяной технический университет
Кафедра «Общая и аналитическая химия»
Дисциплина «Общая и неорганическая химия»
ОТЧЕТ
по лабораторной работе №4,5