Лабораторная работа № 8

Электролиз раствора хлорида натрия

Вычисления

Вычисление теоретической массы получаемых веществ проводится по формуле: m_теор = М ∙ I ∙ τ / Z ∙ F

где М – это молярная масса получаемого вещества (г/моль)‚ Z – число принятых или отданных электронов‚ I – это сила тока, при которой осуществлялся процесс (А), τ – время (в секундах или часах), F – постоянная Фарадея, равная 26,8 А ∙ ч, если время было взято в часах‚ или 96500 А∙с/моль, если время было взято в секундах.

Вычисление практической массы газа проводится исходя из практического объема газа, полученного за время проведения эксперимента по формуле:

m_пракр = М ∙ V_прак. / V_m,

где М – это молярная масса полученного вещества, V_прак. – объем полученного вещества, V_m – молярный объем газа, равный 22.4 л/моль

Вычисление массовой доли выхода вещества от теоретически возможного (в%) проводится по формуле: η = m_пракр ∙ 100% / m_теор

Опыт 1. Электролиз раствора хлорида натрия

Реактивы и оборудование: 1,5 л насыщенного раствора хлорида натрия, крахмальный клейстер, кристаллический КI, электролизер, выпрямитель электрического тока, кристаллизатор, пробирки, резиновые шланги.

Ход работы: (А) Собрать прибор по схеме‚ приведённой на рис. 5. Подключить прибор к источнику электрического тока и засечь время до момента полного заполнения пробирки газом с катода. На угольном аноде наблюдаем _______________________________, а на железном катоде происходит________

_________________________________________, наблюдаемые процессы можно описать следующей схемой:

К ^–:

А⁺ :

Ионное уравнение:____________________________________________________

Общее молекулярное уравнение электролиза раствора NaCl имеет вид:

____________________________________________________________________

Рис. 5

(Б) Газ ( ________ ), выделяющийся на аноде пропускаем в крахмальный клейстер с помещенными в него кристаллами иодида калия, в пробирке наблюдаем ___________________________________.Уравнение реакции данного процесса:

Уравнение электронного баланса этой реакции:

Выделяющийся на аноде газ способен вытеснить из раствора KI свободный йод‚ так как__________________________________________________________.

(В) Газ ( ______________ ), выделяющийся на катоде, собираем над водой и подтверждаем его качественный состав, поднося пробирку с газом (строго вертикально и вверх дном, так как _______________________________________) к горящей лучине или спиртовке. Наблюдения: ____________________________, уравнение данной реакции имеет вид:___________________________________, а уравнение электронного баланса можно представить:

Вычисление массовой доли выхода водорода от теоретически возможного

Выводы:

Упражнения для самостоятельного решения

1. Вычислить эквивалент железа, если при прохождении через раствор соли железа тока в 5А в течение 5,36 ч выделилось 27,9∙10^–3кг железа. (Ответ: 27,9 г).

2. Вычислить объем Н₂, выделенного при пропускании тока 5 А в течение часа через раствор H₂SO₄. (Ответ: 4,2 л.)

3. Раствор NiCl₂, содержащий 0,1297 кг соли, подвергался электролизу током в 5 А в течение 5,36 ч. Сколько хлорида никеля осталось в растворе и какой объем хлора выделился? (Ответ: 64,85 г, 11,2 л.)

4. Составить уравнение электролиза раствора нитрата натрия и хлорида меди (II).