Электролиз раствора CuSO4 проводили с медным анодом в течение 4ч при силе тока 50А
.pdf
Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥
Электролиз раствора CuSO4 проводили с медным анодом в течение 4ч при силе тока 50А. При этом выделилось 224г меди. Вычислите выход по току (отношение массы выделившегося вещества к теоретически возможной). Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах в случае медного и угольного анода.
Дано:
t = 4 ч = 14400 с
I = 50 А
m = 224 г
Найти:
k - ?
Нужно полное решение этой работы?
Решение
Рассмотрим возможные процессы, протекающие на катоде:
Восстановление металла:
(-) Катод: Cu2+ + 2e- → CuEo = +0.337 В
Восстановление воды
(-) Катод: 2H2O + 2e- → H2↑ + 2OH-Eo = -0.828 В
Потенциал восстановления воды значительно меньше потенциала восстановления металла, поэтому восстановлению будет подвергаться почти исключительно ионы металла. Катодный процесс будет иметь вид:
(-) Катод: Cu2+ + 2e- → Cu↓
На катоде будет осаждаться металл
Рассмотрим возможные процессы, протекающие на активном аноде:
Растворение активного анода:
(+) Анод: Cu - 2e- → Cu2+ Eo = +0.337 В
Окисление воды:
(+) Анод: 2H2O - 4e- → O2 + 4H+Eo = +1.228 В
Окисление аниона:
(+) Анод: 2SO42- - 2e- → S2O82-Eo = +2.010 В
Потенциал окисления металла значительно меньше потенциала окисления аниона и потенциала окисления воды, поэтому окислению будет подвергаться металл
. Анодный процесс будет иметь вид:
(+) Анод: Cu - 2e- → Cu2+
Анод будет растворяться
Суммарный процесс:
CuSO4 + Cu = CuSO4 + Cu – идет рафинирование меди.
Электролиз сульфата меди CuSO4 на угольных электродах
На катоде тот же процесс
Рассмотрим возможные процессы, протекающие на аноде:
Окисление аниона:
(+) Анод: 2SO42- - 2e- → S2O82-Eo = +2.010 В
Окисление воды:
(+) Анод: 2H2O - 4e- → O2↑ + 4H+Eo = +1.228 В
Потенциал окисления аниона кислородной кислоты значительно больше потенциала окисления воды, поэтому окислению будет подвергаться вода