Взаимодействие металлов с разбавленными кислотами
В три пробирки налейте по 2-3 мл 10%-ного раствора серной кислоты. В одну поместите кусочек меди, во вторую — цинка, а в третью — магния. Что наблюдается? Напишите уравнения реакций и дайте им объяснения.
Опыт № 2
Взаимодействие металлов с растворами солей
В три пары пробирок налейте по 2-3 мл 0,5 н. растворов солей цинка, железа (II) и меди (II).
а) В пробирки с растворами солей железа и меди поместите по 1-2 гранулы цинка. Что происходит с поверхностью цинка? Напишите уравнения реакций.
б) В пробирки с растворами солей меди и цинка поместите очищенные железные опилки. Из каких растворов солей железо вытесняет металл? Напишите уравнения реакций.
в) В пробирки с растворами солей железа и цинка поместите медные стружки. Наблюдается ли вытеснение медью железа и цинка из растворов их солей?
Результаты наблюдений занесите в таблицу 1: поставьте в таблице +, если катион вытесняется из раствора и -, если реакция не происходит.
Таблица 1
Форма записей результатов наблюдений
 Соли
Металлы
| Zn2+ | Fe2+ | Cu2+ |
| Цинк | — | ||
| Железо | — | ||
| Медь | — |
Опыт № 3
Гальванический элемент с деполяризатором-катионом
металла
Соберите прибор, изображенный на рис.7.
|
Рис. 7. Гальванический элемент:
1, 2 – стаканы; 3 – электролитический мостик; 4 – электроды; 5 - гальванометр
|
|
|
Один из батарейных стаканов наполните на 2/3 объема 1 М раствором сульфата меди и опустите в него медную пластинку, а второй 1 М раствором сульфата цинка и опустите в него цинковую пластинку. Стаканы соедините электролитическим мостиком, заполненным раствором хлорида калия в агар-агаре. Обе пластинки соедините проводником с гальванометром. Наблюдайте отклонение стрелки гальванометра. Составьте схему гальванического элемента, укажите процессы, происходящие на электродах при его работе.
Контрольные вопросы
1. Объясните механизм образования двойного электрического слоя на границе металл-жидкость.
2. Что называется электродным потенциалом металла?
3. Назначение и устройство водородного электрода.
4. Что называется стандартным электродным потенциалом?
5. Ряд напряжений металлов и выводы из него.
6. Объясните устройство и принцип действия гальванического элемента.
7. Какой металл будет отрицательным и какой положительным полюсом гальванического элемента, состоящего из никелевого и серебряного электродов, погруженных в растворы их солей?
Лабораторная работа № 11
ЭЛЕКТРОЛИЗ
Теоретическая часть
Окислительно-восстановительные реакции, протекающие на электродах при прохождении постоянного электрического тока через раствор или расплав электролита, называется электролизом.
|
|
|
При электролизе используют два вида электродов:
1) Инертные электроды, т.е. нерастворимые, неактивные ¾ электролиз протекает на их поверхности (уголь, графит, Pt, Au, Ag.);
2) Активные электроды, сами принимают участие в процессе электролиза (растворяются, расходуются при электролизе). Обычно растворимым бывает анод. В качестве активных электродов могут быть металлы неактивные и средней активности. Металлы высокой активности (Li...Al) не могут использоваться в качестве активных электродов.
Подключим к инертным электродам электролитической ванны, заполненной водным раствором CuCl2, источник постоянного электрического тока (рис.1).
|
Рис. 1. Схема электролиза
Этот источник тока можно рассматривать как «насос», «перекачивающий» электроны с анода (+) на катод (-). Появление избытка электронов на катоде и их недостаток на аноде вызывает упорядоченное движение ионов в растворе электролита:
а) положительно заряженные ионы-катионы (Cu2+) перемещаются к катоду;
б) отрицательно заряженные ионы-анионы (Сl-) перемещаются к аноду.
|
|
|
Это завершается восстановительным процессом на катоде и окислительным на аноде:
;
.
Характер этих процессов определяется, в основном, природой электролита и электродов.
Так, на катоде могут протекать следующие процессы:
а) восстановление катионов из электролита до нейтральных атомов: 
;
б) восстановление молекул воды:
.
Восстанавливаются в первую очередь катионы, имеющие большую алгебраическую величину электродного потенциала, т.е. менее активные. Играет роль также концентрация ионов в растворе (чем она больше, тем легче катионы восстанавливаются).
На аноде могут протекать следующие процессы:
а) растворение (окисление) металла анода. В этом случае электрод называют растворимым:
;
;
б) разряд (окисление) анионов электролита:
;
в) окисление молекул воды:
Легче всего окисляются анионы, имеющие меньшую алгебраическую величину электродного потенциала.
Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 241; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!