Опыт 2. Электролиз растворов солей

 

 

Рис. 2. Схема лабораторного электролизера. 1 – пробки; 2 – графитовые электроды; 3 – электролит.

 

 

Реактивы и оборудование. Электролизер (U-образная стеклянная трубка); источник постоянного тока; графитовые электроды, электрические провода, раствор ZnSO₄ 0,5 н; раствор CuSO₄ 0,5 н; раствор Na₂SO₄ 0,5 н, раствор KI 0,5 н индикаторы лакмус и фенолфталеин.

а) Электролиз водного раствора сульфата натрия

Выполнение работы. Собрать электролизер в соответствии со схемой, приведенной на рис. 2. Заполнить электролизер раствором Na₂SO₄, подключить источник питания. Наблюдать изменения, происходящие на электродах и в растворах в обоих коленах электролизера.

б) Электролиз водного раствора иодида калия

Выполнение работы. Собрать электролизер в соответствии со схемой, приведенной на рис. 2. Заполнить электролизер раствором КI, подключить источник питания. Наблюдать изменения, происходящие на электродах и в растворах в обоих коленах электролизера. После окончания опыта в каждое колено электролизера добавить по 2-3 капли крахмала и фенолфталеина.

в) Электролиз водного раствора сульфата меди

Выполнение работы. Собрать электролизер в соответствии со схемой, приведенной на рис. 2. Заполнить электролизер раствором CuSO₄, подключить источник питания. Наблюдать изменения, происходящие на электродах и в растворах в обоих коленах электролизера.

Запись данных опыта. Зарисовать прибор, записать результаты наблюдений за изменениями, происходящими на электродах и в растворах в обоих коленах электролизера.

1. Определить последовательность разряда ионов на катоде и аноде.

2. Записать катодные и анодные реакции. Определить продукты реакции, образующиеся на электродах.

3. Объяснить изменение окраски индикаторов в растворах у катода и анода.

Контрольные вопросы

1. Составить схему электрохимической коррозии никелированного и хромированного железа в кислой и нейтральной средах. Скорость какого процесса больше?

2. Написать уравнения реакций катодного и анодного процессов при электролизе водных растворов хлорида никеля, нитрата кальция, гидроксида натрия, нитрата серебра.

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Глинка Н.Л. Общая химия: Учеб. пособие для вузов. – 23-е изд. – Л.: Химия, 1984. – 704 с.

2. Фролов В.В. Химия: Учеб. пособие для машиностроит. спец. вузов. – 3-е изд. – М.: Высш. шк., 1986. – 543 с.

3. Васильева З.Г., Грановская А.А., Таперова А.А. Лабораторные работы по общей и неорганической химии: Учеб. пособие для вузов. – 2-е изд. – Л.: Химия, 1986. – 288 с.

4. Карапетьянц М.Х., Дракин С.И. Общая и неорганическая химия. – М.: Химия, 1993. – 592 с.

5. Лидин Р.А., Молочко В.А., Андреева Л.Л. Химические свойства неорганических веществ. – М.: Химия, 1997. – 480 с.

6. Неорганическая химия. Химия элементов: Учебник в 2-х тт. / Ю.Д. Третьяков, Л.И. Мартыненко, А.Н. Григорьев, А.Ю. Цивадзе. – М.: Изд-во МГУ, Академкнига, 2007.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Таблица П. 1

Стандартные электродные потенциалы

 

Ме	Электродная реакция	В	Ме	Электродная реакция	В
Li	Li^+ + e «Li	– 3,04	Cr	Cr^3+ +3e «Cr	– 0,74
Rb	Rb^+ + e «Rb	– 2,99	Fe	Fe^2+ +2e «Fe	– 0,44
Cs	Cs^+ + e «Cs	– 2,93	Cd	Cd^2+ +2e «Cd	– 0,40
K	K^+ + e «K	– 2,92	In	In^3+ +3e «In	– 0,34
Ba	Ba^2+ + 2e «Ba	– 2,90	Tl	Tl^+ +e «Tl	– 0,33
Sr	Sr^2+ + 2e «Sr	– 2,89	Co	Co^2+ +2e «Co	– 0,28
Ca	Ca^2+ + 2e «Ca	– 2,87	Ni	Ni^2+ +2e «Ni	– 0,25
Na	Na^+ + e «Na	– 2,71	Sn	Sn^2+ +2e «Sn	– 0,14
La	La^3+ + 3e «La	– 2,52	Pb	Pb^2+ +2e «Pb	– 0,13
Mg	Mg^2+ + 2e «Mg	– 2,36	H	2H^+ +2e «H2	0,00
Th	Th^4+ + 4e «Th	– 1,90	Ge	Ge^2+ +2e «Ge	+ 0,01
Be	Be^2+ + 2e «Be	– 1,85	Cu	Cu^2+ +2e «Cu	+ 0,34
U	U^3+ + 3e «U	– 1,79	Ag	Ag^+ +e «Ag	+ 0,80
Al	Al^3+ + 3e «Al	– 1,66	Pd	Pd^2+ +2e «Pd	+ 0,83
Ti	Ti^3+ + 3e «Ti	– 1,63	Hg	Hg^2+ +2e «Hg	+ 0,85
Zr	Zr^4+ + 4e «Zr	– 1,53	Pt	Pt^2+ +2e «Pt	+ 1,20
Mn	Mn^2+ + 2e «Mn	– 1,18	Au	Au^3+ +3e «Au	+ 1,68
Zn	Zn^2+ + 2e «Zn	– 0,76	Pu	Pu^3+ +3e «Pu	+ 2,03