іалу відновлення іонів водню з води (- 0,41 В). Тому на катоді відбувається процес відновлення іонів Cu2 +. При електролізі водних розчинів сульфат-аніони НЕ окислюються на аноді. На ньому відбувається окислення води.
Катод (?) ¬ Cu2 +, Н2О Анод (+) ¬ SO42-, Н2О
Cu 2+ + 2? =Сu 2Н2О - 4? =4 Н + + О2;
у анода 4Н + + 2SO42-=2Н2SO4.
Продукти електролізу - Сu і О2.
Один моль еквівалентів кисню при нормальних умовах займає об'єм 5,6 л. Отже, 350 мл складають 0,35/5,6=0,0625 моль. Стільки ж молей еквівалентів виділилося на катоді. Звідси маса міді
m =? 0,0625=1,98 г.
Приклад 13.5. Чи будуть, і в якій послідовності, відновлюватися на катоді одночасно присутні в розчині (у рівних концентраціях) іони А13 +, Ni2 +, Sn2 +, Au3 + і Mg2 +? Напруга достатньо для виділення будь-якого металу.
Рішення. На катоді спочатку відновлюються катіони, що мають більше значення електродного потенціалу (табл. Б. 4). Тому, в першу чергу, на катоді будуть відновлюватися іони Au3 + (+1,498 В), далі Sn2 + (- 0,136 В) і, нарешті, Ni2 + (- 0,250 В). Іони А13 + (- 1,662 В) і Mg2 + (- 2,363 В), що мають значення електродного потенціалу значно негативніше потенціалу відновлення іонів Н + з води (- 0,41 В), при електролізі водних розчинів не відновлюються на катоді. При електролізі їх солей протікає відновлення молекул води:
Н2О + 2? =Н2 + 2ОН -.
Завдання і вправи для самостійного вирішення
.1. Водний розчин, що містить суміш нітратів срібла, калію, цинку з однаковими концентраціями, піддали електролізу. Вказати значення молярної маси речовини, яка буде відновлюватися на катоді в першу чергу. Привести рівняння електродних процесів, що відбуваються на графітових електродах для всіх солей.
.2. При електролізі водних розчинів яких з наведених нижче речовин на катоді виділяється тільки метал: хлорид барію, хлорид міді (II), йодид калію, нітрат срібла, сульфід натрію? Привести відповідні рівняння електродних процесів.
.3. При електролізі водних розчинів яких з наведених нижче речовин на катоді виділяється тільки водень: хлорид калію, хлорид нікелю (II), бромід кальцію, нітрат срібла, йодид натрію? Привести відповідні рівняння електродних процесів.
.4. Серед наведених нижче з'єднань вказати речовини, продукти електролізу яких однакові як для розчинів, так і для розплавів: фторид срібла, хлорид міді (II), йодид калію, гідроксид натрію. Привести відповідні рівняння електродних процесів.
.5. Визначити час, необхідний для отримання 1 кг металевого натрію при електролізі розплаву гідроксиду натрію при силі струму 2500 А. Вихід по струму дорівнює 35%. Який об'м кисню (умови нормальні) був виділений? Привести схему електролізу розплаву гідроксиду натрію.
(Відповідь: 1 год 20 хв; 243,5 л).
.6. Для виділення 1,75 г деякого металу з розчину його солі потурбувалися пропускати струм силою 1,8 А протягом 1,5 ч. Обчислити молярну масу еквівалентів металу. (Відповідь: 17,37 г/моль).
13.7. При електролізі розчину CuCl2 на аноді виділилося 560 мл газу (умови нормальні). Знайти масу міді, що виділилася на катоді. Привести рівняння електродних процесів. (Відповідь: 1,59 г).
.8. При електролізі протягом 1 год водного розчину нітрату вісмуту Bi (NO3) 3 на катоді виділилося 14 г вісмуту. Вихід по струму становить 94%. Обчислити силу струму. (Відповідь: 5,73 А).
.9. Через електролізери з водними розчинами нітрату ртуті (II) і нітрату срібла пропустили однакову кількість електрики. При цьому виділилася ртуть масою 401,2 м Чому дорівнює маса виділився срібла? Привести рівняння електродних процесів. (Відповідь: 432 г).
.10. При електролізі водного розчину SnCl2 на аноді виділилося 4,48 л хлору (умови нормальні). Знайти масу виділився на катоді олова. Привести рівняння електродних процесів. (Відповідь: 23,74 г).
.11. Скільки хвилин слід пропускати струм силою 0,5 А через розчин нітрату срібла для виділення 0,27 г срібла? Привести рівняння електродних процесів. (Відповідь: 8 хв).
.12. Через розчин нітрату нікелю Ni (NO3) 2 протягом 2,45 год пропускали струм силою 3,5 А. Визначити, на скільки грамів за цей час зменшилася маса нікелевого анода. (Відповідь: 9,39 г).
.13. Розчин містить іони Fe3 +, Cu2 +, Sn2 + в однаковій концентрації. У якій послідовності ці іони будуть виділятися при електролізі, якщо напруга достатньо для виділення будь-якого металу? Відповідь обгрунтувати.
.14. При електролізі розчину AgNO3 протягом 50 хв при силі струму 3 А на катоді виділилося 9,6 г срібла. Визначити вихід срібла у відсотках від теоретично можливого. Привести рівняння електродних процесів.
(Відповідь: 95,4%).
.15. Які речовини і в якому обсязі можна отримати за н...
