-140-
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
Электролиз
обработки металлов позволяет обрабатывать детали сложной конфигурации и металлы, которые механически не могут быть обработаны или обрабатываются с большим трудом. Кроме того, инструмент при этом не изнашивается, а обработка не влечет изменения структуры металла.
Как при обычном электролизе с растворимым анодом, при ЭХОМ происходит анодное растворение металла, а на катоде обычно выделяется водород:
(+) К 2Н+ + 2ē = Н2t.
Катод при электрохимической обработке называют инструментом.
Контрольные вопросы и задания
1. Какие реакции называются окислительно-восстановительными и чем они отличаются от других химических реакций?
2. Что называется степенью окисления, процессами окисления и восстановления, окислителем, восстановителем? Привести примеры.
3. Какие вещества могут быть только окислителями, только восстановителями, выполнять функцию окислителя и восстановителя? Почему? Привести примеры.
4. Почему все металлы проявляют только восстановительные свойства, а многие неметаллы могут быть и окислителями, и восстановителями?
|
|
5. Указать, какие из приведенных ионов и атомов могут являться только восстановителями, только окислителями, а какие обладают окислительно-
+4+2 0+3 +7 +3
восстановительной двойственностью: S2", S, С, Zn2+, F2, N, Mn, СГ, Sb.
6. Указать, какие из приведенных процессов представляют собой окисле-
0+6 0 0
ние и какие - восстановление: S—»S; Br2—»2ВГ; 2Н+ —» Н2; СГ
+5 +7
-»С1;Мп-»Мп.
7. Определить степень окисления серы и марганца в следующих соединениях: Mn02, K2Mn04, Mn(OH)3, MnO, KMn04, K2S, S, H2S04, S02, H2S03.
8. Указать окислитель и восстановитель, уравнять коэффициенты в окислительно-восстановительных реакциях, используя метод электронного баланса:
КСЮз + НС1 -> КС1 + С12 + Н20
FeS2 + 02 -> Fe203 + S02
FeS04 + HN03 + H2S04 -> Fe2(S04)3 + NO + H20
Cu + HNO3 -> Cu(N03)2 + N02 + H20
FeCl2 + КСЮ3 + HC1 -> FeCl3 + KC1 + H20
Химия. Учеб. пособие
-141-
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
Контрольные вопросы и задания
Na3AsO3 + I2 + H2O → Na3AsO4 + HI
9. Дописать уравнения окислительно-восстановительных реакций, учи
тывая, что Сr6+ в кислой среде восстанавливается до Сr3+:
C + K2Cr2O7 + H2SO4 → CO2 + … HI + K2Cr2O7 + H2SO4 → I2 + …
H2S + K2Cr2O7 + H2SO4 → S + …
10. Можно ли восстановить сульфат железа (III) в сульфат железа (II): а) раствором H2SO3, б) железными опилками?
11. При взаимодействии цинка с разбавленной азотной кислотой образуются нитраты цинка и аммония. Написать уравнение реакции, составить уравнения электронного баланса.
12. Что называется электродным потенциалом? Как он образуется?
13. От каких факторов зависит электродный потенциал?
14. Что называется стандартным электродным потенциалом?
|
|
15. Как измеряют электродные потенциалы? Рассказать о стандартном водородном электроде, его устройстве и потенциале.
16. Написать уравнения электродных реакций, указать катод, анод и вычислить ЭДС следующих гальванических элементов:
а) Ni | 0,1M Ni(NO3)2 || 0,01M AgNO3 | Ag;
б) Pb | 0,1M Pb(NO3)2 || 0,0001M H2SO4 | H2, Pt;
в) Mg | 1н. MgSO4 || 1н. FeSO4 | Fe.
Ответ: а) 0,96 В; б) 0,056 В; в) 1,94 В.
17. Какие процессы протекают на катоде и на аноде при электролизе?
18. В чем отличия процессов электролиза с растворимым и нерастворимым анодами?
19. Какова последовательность разрядки ионов на катоде и на аноде? Чем она определяется?
20. Проходя через раствор электролита, ток силой 2 А за 44 мин выделяет 2,3 г металла. Определить молярную массу эквивалента металла.
21. При электролизе водного раствора нитрата висмута на катоде выделилось в течение 1 ч 14 г висмута. Вычислить силу тока.