Записать реакции электролиза на инертных электродах и вычислить массу вещества
.pdf
Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥
Записать реакции электролиза на инертных электродах и вычислить массу вещества, полученного на катоде, и объем газа, выделившегося на аноде, при электролизе растворов электролитов, если время электролиза 20 минут, сила тока I=2А, если выход по току Вт=100%. Какие вещества будут выделяться на электродах при замене инертного анода на металлический, указанный в задании?
№№ Электролит Металлический электрод
1 2 3
16 KNO3 Cu
Дано:
I = 2 А
t = 20 мин = 1200 с
Найти:
mH2 - ?
VO2 - ?
Нужно полное решение этой работы?
Ответ
m = 0,025 г, V = 0,139 л
Решение
Рассмотрим возможные процессы, протекающие на катоде:
Восстановление металла:
(-) Катод: K+ + e- → KEo = -2.924 В
Восстановление воды
(-) Катод: 2H2O + 2e- → H2↑ + 2OH-Eo = -0.828 В
Потенциал восстановления воды значительно больше потенциала восстановления металла, поэтому восстановлению будет подвергаться исключительно вода, и катодный процесс будет иметь вид:
(-) Катод: 2H2O + 2e- → H2↑ + 2OH-
У катода будет щелочная среда
Рассмотрим возможные процессы, протекающие на аноде:
Окисление аниона имеет очень высокий потенциал.
Окисление воды:
(+) Анод: 2H2O - 4e- → O2 + 4H+Eo = +1.228 В
Окислению будет подвергаться вода
. Анодный процесс будет иметь вид:
(+) Анод: 2H2O - 4e- → O2 + 4H+
На аноде будет выделяться кислород
Электролиз сведётся к электролизу воды:
2H2O = 2H2↑ + O2↑
Рассмотрим возможные процессы, протекающие на медном аноде:
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 имеет очень высокий потенциал.
Потенциал окисления металла значительно меньше потенциала окисления аниона и потенциала окисления воды, поэтому окислению будет подвергаться металл