ормальних умов на нерастворимом аноді при електролізі водного розчину КОН, якщо пропустити струм силою 13,4 А протягом 2 ч? Привести рівняння електродних процесів. (Відповідь: 1,2 л; 5,6 л).
.16. Скільки часу буде потрібно для виділення на катоді 4 г речовини при електролізі розплаву хлориду кальцію при струмі силою 1 А? Привести рівняння електродних процесів. (Відповідь: 5,36 год).
.17. Через водний розчин сульфату цинку пропущено +8407 Кл електрики. При цьому на катоді виділилося 1,9 г цинку. Розрахувати катодний вихід цинку по струму. Привести рівняння електродних процесів. (Відповідь: 67%).
.18. Обчислити об'єм кисню (умови нормальні), що виділився у анода при електролізі водного розчину сульфату міді, якщо сила струму становила 5 А, а тривалість електролізу 1 ч. (Відповідь: 1,04 л).
.19. Обчислити кількість електрики, яка необхідно пропустити через розчин хлориду натрію, щоб отримати 1 т гідроксиду натрію. Привести схеми електродних процесів. (Відповідь: 2412,5? 109 Кл).
.20. При електролізі водного розчину СuCl2 з мідним анодом маса анода зменшилася на 1,4 м Визначити витрату електрики при цьому, якщо вихід
по струму становить 73%. Скласти рівняння електродних процесів, визначити продукти електролізу. (Відповідь: 5 825 Кл).
Лабораторна робота 14. Хімічні властивості металів
Мета роботи: вивчити хімічні властивості металів навчитися складати рівняння реакцій взаємодії металів з водою, кислотами, лугами.
Завдання: провести реакції взаємодії металів з водою, лугами, розведеними і концентрованими розчинами сірчаної та азотної кислот. Виконати вимоги до результатів дослідів, оформити звіт, вирішити задачу.
Теоретичне введення
Метали, маючи низькі потенціали іонізації, легко віддають валентні електрони і утворюють позитивно заряджені іони:
? n? =Mn +.
Тому метали в хімічних реакціях є відновниками і здатні взаємодіяти з різними речовинами? окислювачами.
Розглянемо деякі типові випадки такої взаємодії.
1. Метали високої хімічної активності можуть розкладати воду з витісненням водню при кімнатних температурах:
K + 2H2O=2KOH + H2.
. З кислотами метали реагують по-різному залежно від активності самого металу і окисних властивостей кислоти:
У розведеної сірчаної кислоти і в розчинах галогеноводородов окислювачем є іон H +, тому в них розчиняються метали, стоять у ряді напруг до водню:
Cd + H2SO4 (разб.)=CdSO4 + H2;
Ni + 2HCl=NiCl2 + H2.
Концентрована сірчана кислота є окислювачем за рахунок S + 6 і може при нагріванні окисляти метали, стоять у ряді напруг після водню. Продукти її відновлення можуть бути різними в залежності від активності металу. При взаємодії з малоактивними металами кислота відновлюється до SO2:
+ 2H2SO4 (конц.)=HgSO4 + SO2 + 2H2O.
При взаємодії з більш активними металами продуктами відновлення можуть бути як SO2, так і вільна сірка і сірководень:
+ 2H2SO4 (конц.)=CdSO4 + SO2 + 2H2O;
Zn + 4H2SO4 (конц.)=3ZnSO4 + S + 4H2O;
Mg + 5H2SO4 (конц.)=4MgSO4 + H2S + 4H2O.
У цих реакціях частина молекул сірчаної кислоти відіграють роль середовища.
Азотна кислота є найсильнішим окислювачем за рахунок N + 5. Продукти відновлення різні і залежать від концентрації кислоти та активності металу:
HNO3? NO2? NO? N2O? N2? NH4NO3.
При реакціях з концентрованою кислотою найчастіше виділяється NO2. При взаємодії розведеної азотної кислоти з малоактивними металами виділяється NO. У випадку більш активних металів виділяється N2O. Сильно розведена азотна кислота взаємодіє з активними металами з утворенням іона амонію, що дає з кислотою нітрат амонію.
Ag + 2HNO3 (конц.)=AgNO3 + NO2 + H2O;
Ag + 4HNO3 (разб.)=3AgNO3 + NO + H2O;
Mg + 10HNO3 (разб.)=4Mg (NO3) 2 + N2O + 5H2O;
Ca + 10HNO3 (оч. разб.)=4Ca (NO3) 2 + NH4NO3 + 3H2O.
, Fe, Cr концентрованій азотній кислотою пассивируются.
. З лугами реагують метали, що дають амфотерні гідроксиди (берилій, цинк, алюміній, олово, свинець), а також метали, що володіють високими ступенями окислення в присутності сильних окислювачів:
+ 2NaOH + 2H2O=Na2 [Be (OH) 4] + H2;
2Mo + 4KOH + 3O2 2K2MoO4 + 2H2O.
<...
