Общая химия. Теория и задачи под ред. Н. В. Коровина и Н. В. Кулешова (1154110), страница 64
Текст из файла (страница 64)
ТЕОРИЯ И ЗАДАЧИ7.40. Рассчитайте ток в цепи, массу вещества, котороеподверглось разложению, и выход кислорода по току (в %)при электролизе водного раствора сульфата калия на никелевых электродах, если за 5 мин электролиза на катодевыделилось 4 мл газа, на аноде — 1,8 мл газа при 298 К идавлении, равном 99,67 кПа.7.41.
Какие вещества и в каких количествах выделяются на угольных катодах при последовательном прохождении тока через электролизеры с водными растворамиАgNO3, K2SО4, СuСl2, если известно, что в электролизере сраствором АgNО3 выделилось 108 г Аg (при выходе Аg потоку, равном 1)?7.42. Какие вещества и в каком объеме можно получить при нормальных условиях на нерастворимых электродах при электролизе водного раствора KOH, если пропустить ток 13,4 А в течение 2 ч?7.43. Составьте уравнения реакций кадмия:а) с графитовым анодом, протекающих на электродахпри электролизе водного раствора сульфата;б) с кадмиевым анодом.Как изменится количество кадмия в растворе в случае(а) и в случае (б) после прохождения количества электричества, равного 10 F, если выход по току кадмия на катоде равен 80% для (а) и (б), а на аноде — 0% для (а) и 100%для (б)?7.44.
Составьте уравнения реакций, протекающих награфитовых электродах при электролизе:а) расплава хлорида кальция;б) раствора хлорида кальция.Сколько времени (в часах) потребуется для выделенияна катоде вещества, массой 4 г для случаев (а) и (б) притоке 1 А?7.45. Через водный раствор сульфата цинка пропущено 40 А×ч электричества. При этом на катоде выделилось32,5 г цинка.
Составьте уравнения реакций, протекающихна цинковых электродах, и рассчитайте катодный выходцинка по току (в %).7.46. При электролизе расплава хлорида кальция накатоде выделилось 7 кг кальция (при выходе по току, равГЛАВА 7. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ415ном 70%). Рассчитайте массу хлорида кальция (в кг), израсходованного на электролиз, если массовая доля примесей в нем составляла 30%.7.47. Определите расход электроэнергии на получение100 кг серебра при электролизе водного раствора нитратасеребра на угольных электродах, принимая выход по токусеребра равным 1, если напряжение разложения составило 1,3 В.7.48.
При электрохимическом оксидировании магниевой детали в щелочном растворе выделилось 11,2 мл кислорода (измеренного при нормальных условиях). Каковвыход по току магния (в %), если масса изделия уменьшилась при оксидировании на 100 мг?7.49. При электрохимической обработке отверстия молибденовой детали в водном растворе на основе NaОН накатоде выделилось 2,24 л газа при температуре 80°С и давлении 99 272 Па. Какое количество металла растворилось(в мольэкв), если выход его по току составил 60%.7.50. Определите ток, идущий на выделение водородана платиновом (а) и свинцовом (б) электродах (площадьповерхности равна 1 м2) из щелочного раствора при электрохимической поляризации электродов, равной 0,5 В (используя константы уравнения Тафеля, приведенные в таблице Приложения). Рассчитайте объем выделившегосяводорода за 1 ч на электродах (а) и (б), считая условия нормальными.7.51.
При рафинировании свинца с примесями серебра в водном растворе фторосиликата свинца Рb[SiF6] насвинцовом катоде за 0,5 ч выделилось 2,07 г свинца. Какова величина прошедшего тока и каков расход энергиина рафинирование, если напряжение при рафинированиисоставило 1 В, а катодный выход свинца по току — 98%?Где окажутся примеси серебра после рафинирования?7.52. Сколько времени (в мин) нужно для электрохимического сверления в медной заготовке отверстия площадью 1 см2, глубиной 0,1 см при токе 10 А и выходе потоку меди, равном 100% в водном растворе NaNO3? Плотность меди равна 8,9 г/см3.7.53.
Какое время (в часах) необходимо для рафинирования меди, содержащей примеси цинка и серебра, в водном416ОБЩАЯ ХИМИЯ. ТЕОРИЯ И ЗАДАЧИрастворе Н2SО4, чтобы при токе 100 А на аноде растворилось 1,37 кг меди (анодный выход меди по току равен 99%)?7.54. Чему равна величина электрохимической поляризации при выделении водорода из кислого раствора насеребряном электроде площадью 1 дм2, если при 25°С токсоставлял 10 А? При расчете используйте данные таблицы Приложения 8.7.55. Используя значения ЭДС элемента(–) Zn | KOH |О2, С (+),равное 1,4 В, рассчитайте максимальный объем восстановленного кислорода при получении 14 Вт×ч энергии принормальных условиях.Составьте уравнение катодной реакции.7.56.
Рассчитайте теоретически возможные количестваэлектричества, энергии, удельной энергии на единицумассы Fе и NiOОН (Вт×ч/г), которые можно получить вникельжелезном аккумуляторе, работающем при стандартных состояниях веществ, температуре 298 К, еслиЭДС его составляет 1,48 В, исходная масса железного электрода 55,85 г, а масса NiООН эквивалентна массе железного электрода.7.57. Какой объем кислорода, измеренного при нормальных условиях, расходуется за 5 ч работы водороднокислородного элемента, разряжающегося непрерывнымтоком 0,1 А? Определите теоретически возможное количество электричества и энергии, которые можно получитьв элементе на 1 моль кислорода при стандартных состояниях веществ и температуре 298 К.7.58. Определите максимальное время работы элемента(–)Zn | KOH | АgО(+),разряжающегося непрерывным током, равным 0,5 А, еслив элемент заложено 6,5 г цинка, которые будут полностьюизрасходованы.Составьте токообразующую реакцию и рассчитайтестандартную ЭДС этого элемента при температуре 298 К,используя справочные термодинамические величины.7.59.
Определите ЭДС кислородноводородного топливного элемента, работающего при температуре, равной 25°С,ГЛАВА 7. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ417рН 10 и pO2 1 pH2 1 10. Рассчитайте максимальное времяработы этого элемента при постоянном токе 0,27 А c исходным наличием в баллонах 11,2 л водорода и 5,6 л кислорода.7.60. Исходя из схемы гальванического элементаРb | РbSО4 || РbCl2| Рb,составьте уравнения электродных реакций и вычислитеЭДС элемента при использовании в элементе насыщенныхпри температуре 298 К водных растворов солей свинца.7.61. Чему равно изменение плотности (г/см3) 1 л раствора серной кислоты с первоначальной массой 1,2 кг,использованной при разряде свинцового аккумулятора,если фактическая емкость при разряде составила 80,4 А×ч?7.62.
Рассчитайте константу равновесия реакции окисления иона брома дихроматом калия:14H 1 1 6Br 2 1 Cr2 O722 1 3Br2 1 2Cr31 1 7H2 Oпри активностях ионов Вr–, Cr2 O721 , Cr3+ в растворе, равных 1 моль/л, температуре 298 К, относительном парциальном давлении брома pBr2 1 1.Какое количество дихромата калия пошло на окисление, если выделилось 112 л брома, измеренного при нормальных условиях? Будет ли более эффективным другойокислитель, например РbО2?7.63. Рассчитайте константу равновесия реакции окисления меди ионом железа:2Fе3+ + Сu 2Fе2+ + Сu2+при активностях ионов Fе3+, Fе2+, Сu2+, равных 1 моль/л,и 298 К.Какова масса окисленной меди при условии полногоиспользования 1 л раствора с массовой долей иона железаFе3+, равной 20%, и плотностью 1 г/см3.7.64.
Определите молярную концентрацию водного раствора сульфата олова, использованного для получениягальванического покрытия стального изделия оловом,если известно, что для выделения всего олова из 10 л раствора потребовалось пропускать ток 10 А в течение 5 чпри катодном выходе олова по току, равном 90%.418ОБЩАЯ ХИМИЯ. ТЕОРИЯ И ЗАДАЧИ7.65. Электрохимическое хромирование проводят израствора смеси хромовой H2CrO4 и серной H2SO4 кислот сиспользованием нерастворимого анода. Рассчитайте время, необходимое для получения хромового покрытия, толщиной 20 мкм на стальной ленте поверхностью, равной1 м2, при плотности тока 1 кА/м2 и выходе хрома по току,равном 0,3. Рассчитайте объем вещества (при нормальныхусловиях), выделившегося на аноде.7.66. Какой должна быть минимальная молярная концентрация водного раствора нитрата серебра, необходимого для выделения из 100 л такого раствора всего серебра ввиде электролитического покрытия толщиной 100 мкмпроволоки длиной 100 м и диаметром 2 мм? Составьтеуравнения реакций, протекающих на электродах при использовании нерастворимого анода и выходе по току серебра, равного 1.
Плотность серебра 10,5 г/см3.7.67. При анодировании алюминиевого изделия с поверхностью, равной 1 м, использовали разбавленный раствор H2SO4 и нерастворимые РbО2 — катоды. Сколькограммов алюминия окислилось, если при нормальныхусловиях на катоде выделилось 33,6 л газа? Какова толщина слоя анодированного алюминия Al2O3, если плотность Al2O3 составляет 3,85 г/см3 (при расчете примите,что растворения беспористого осадка Аl2О3 не происходит).7.68.
При электрошлифовании никелированной стальной детали с поверхностью, равной 10 дм2, в водном растворе NaСl выделилось 560 мл кислорода (объем измеренпри нормальных условиях). Какова глубина съема металла при шлифовании в течение 10 мин при плотности тока30 А/дм2? Плотность никеля равна 8,9 г/см3.7.69. Определите величину концентрационной поляризации и потенциал анода при электролизе водного раствора СuSO4 с концентрацией 0,25 моль/л на медных электродах площадью 2 м2 при плотности тока 10 А/м2, температуре 25°С, выходе меди по току, равном 1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
