Лабораторна робота № 5 Досліди до теми: Електроліз розчинів. Акумулятори

Мета роботи: дослідити процеси, що відбуваються в катодному та анодному просторі електролізеру.

Дослід 1. В електролізер (рис. 17) налийте розчин купрум (ІІ) хлориду, занурте в обидва коліна графітові електроди і увімкніть прилад у мережу (U = 36 В). Опишіть явища, що відбуваються в катодному та анодному просторі електролізеру. Складіть схему електролізу.

Дослід 2.  В електролізер (рис. 17) налийте розчин калій йодиду, занурте в обидва коліна графітові електроди і увімкніть прилад у мережу (U = 36 В). У катодний простір додайте 1-2 краплі розчину фенолфталеїну. Опишіть явища, що відбуваються в катодному та анодному просторі електролізеру. Складіть схему електролізу.

Дослід 3. У електролізер (рис. 17) налийте розчин натрій сульфату, занурте в обидва коліна графітові електроди і увімкніть прилад у мережу (U = 36 В). В обидва коліна трубки налийте розчин лакмусу. Для приготування контрольного розчину налийте в пробірку дистильовану воду і додайте лакмус. Опишіть явища, що відбуваються в катодному та анодному просторі електролізеру. Складіть схему електролізу.

Рис. 17. Схема установки для електролізу водних розчинів електролітів: 1 – реостат,

2 – амперметр,

3 – електролізер,

4 – електроди

Дослід 4. У електролізер (рис. 17) налийте розчин цинк сульфату, занурте графітові електроди в розчин і увімкніть прилад у мережу (U = 36 В). В обидва коліна трубки додайте кілька краплин розчину лакмусу. Опишіть явища, що відбуваються в катодному та анодному просторі електролізеру. Складіть схему електролізу.

Дослід 5. Робота свинцевого акумулятора (рис. 16)

Зберіть акумулятор за схемою Рb | Н₂SO₄ | PbO₂ і заповніть ²/₃ його об’єму розчином з молярною концентрацією сульфатної кислоти 3,5 моль/л. Запишіть рівняння реакції між свинцем і сульфатною кислотою. Можна застосовувати більш розведену кислоту. Перевірте, чи працює акумулятор у цьому випадку. Для цього потрібно приєднати дроти до електричної лампочки. Зарядіть акумулятор, приєднавши його на 4-5 хв. до джерела постійного струму напругою 4,5-5 В. Від’єднайте акумулятор від джерела струму і знову приєднайте дріт до лампочки. Запишіть рівняння реакцій, що протікають на електродах при зарядці і розрядці акумулятора.

Дослід 6. Анодне окиснення (електричне рафінування міді)

У приладі для електролізу замініть графітовий анод на мідний. Графітовий електрод використайте як катод. До електролізера налийте розчин з молярною концентрацією сульфатної кислоти 1 моль/л та занурте у нього обидва електроди. Приєднайте їх до джерела струму. Через деякий час спостерігайте явища, які відбуваються на електродах та в розчині біля них. Напишіть рівняння електрохімічних реакцій. Поясніть, який газ виділяється на початку досліду на катоді й чому пізніше його виділення припиняється.

Дослід 7. Електролітичне нікелювання міді

Зберіть прилад для електролітичного нікелювання міді, де катодом буде мідна пластинка, а анодом – нікелева (рис. 18). Як електролітичну ванну 1 використайте хімічну склянку ємністю 250 мл. Катод зачистіть тонким наждачним папером, знежирте його вапняною водою, промийте декілька разів дистильованою водою та

Р ис. 18. Схема установки для електролітичного нікелювання міді:

1 – електролітична ванна; 2 – електроди

висушіть фільтрувальним папером. Електроди закріпіть паралельно один до одного на відстані 3 см і опустіть у електролізер. До електролізера налийте розчин електроліту такого складу: 50 г NiSO₄ · 7H₂O, 40 г Na₂SO₄  · 10H₂O, 5 г H₃BO₃ та 250 мл води. Борну кислоту додають для підкислювання розчину.

Приєднайте електроди до джерела струму та за допомогою реостата встановіть густину струму 0,005-0,01 А/см². Час електролізу – 15-20 хв. Після цього відімкніть прилад від джерела живлення, вийміть мідний катод з електролітичної вани, промийте його водою та висушіть фільтрувальним папером. Запишіть рівняння реакцій, що відбуваються на електродах.