Задания для самостоятельной работы
Вариант № 1
1. Вычислите электродный потенциал, возникающий при погружении цинка в раствор его соли с концентрацией катионов Zn2+ 0,001моль/л.
2. Составьте схемы гальванических элементов, в которых протекают следующие реакции:
а) 2Al+6H+→3H2+2Al3+
б) Mn+2AgNO3→Mn(NO3)2+2Ag.
3. Напишите уравнения химических процессов, происходящих при электролизе водного раствора фосфата натрия с инертным анодом.
Вариант №2
1. Вычислите потенциал водородного электрода, если концентрация водородных ионов Н+ в растворе равна 3,8∙10-3моль/л.
2. Какие процессы протекают на электродах в гальваническом элементе, образованном цинковым и никелевым электродами, погруженными в 0,1М растворы их солей? Рассчитайте э.д.с. этого элемента.
3. Составьте уравнения химических процессов, протекающих при электролизе расплавов NaOH и NiCl2 c инертными электродами.
Вариант №3
1. Определите величину электродного потенциала, возникающего при погружении меди в 0,0005М раствор нитрата меди(ІІ).
2. Какие процессы протекают на электродах в гальваническом элементе, образованном электродами Cu/Cu 2+ и Hg/Hg2+? Укажите электрод - восстановитель и электрод – окислитель.
3. Составьте схемы электролиза водного раствора нитрата меди (ІІ), если:
а) анод – медный;
б) анод - угольный.
Вариант №4
1. Вычислите величину электродного потенциала, возникающего при погружении никеля в 0,0002М раствор сульфата никеля.
2. Вычислите э.д.с. гальванического элемента, образованного магниевым и цинковым электродами, погруженными в растворы их солей с концентрациями ионов Mg2+ 0.001моль/л; Zn2+ 0.1моль/л. В каком направлении движутся электроны во внешней цепи?
3. Чем отличаются процессы у электродов при электролизе водных растворов нитрата серебра и нитрата калия? Какие вещества выделяются у катода и анода?
Вариант №5
1. Вычислите величину электродного потенциала, возникающего при погружении алюминия в 0,0005М раствор сульфата алюминия.
2. Составьте схемы гальванических элементов для определения стандартных электродных потенциалов Fe/Fe2+ и Cu/Cu2+. Укажите электрод - восстановитель и электрод – окислитель и направление перемещения электронов во внешней цепи.
3. Составьте уравнения электродных процессов, протекающих при электролизе водного раствора хлорида железа (ІІІ) с угольным анодом.
Вариант №6
1. Вычислите потенциал водородного электрода, погруженного в раствор, рН которого равен 3.
2. Какие процессы протекают в гальванических элементах на электродах: а) из железа и олова; б) из олова и меди, погруженных в растворы их солей.
3. В какой последовательности будут выделяться металлы при электролизе растворов, содержащих одинаковые концентрации нитратов никеля, серебра и меди. Ответ мотивируйте.
Вариант №7
1. Вычислите величину электродного потенциала, возникающего при погружении свинца в раствор нитрата свинца, имеющего концентрацию равную 0,0025моль/л.
2. Какие процессы протекают на электродах медного концентрационного гальванического элемента, если у одного из электродов [Cu2+]=1моль/л, а у другого – 103-моль/л. Рассчитайте э.д.с. этого элемента.
3. Составьте схемы электролиза водного раствора хлорида цинка, если:
а) анод – цинковый;
б) анод - угольный.
Вариант №8
1. Вычислите величину электродного потенциала, возникающего при погружении железа в 0,01М раствор хлорида железа(ІІ).
2. Какие процессы протекают на электродах гальванического элемента, составленного из пластинок Al и Cu, погруженных в 0,1М растворы их солей. Рассчитайте э.д.с. этого элемента.
3. Составьте схему процессов, протекающих на медных электродах, при электролизе водного раствора сульфата меди.
Вариант №9
1. Вычислите величину электродного потенциала, возникающего при погружении магния в раствор его соли с концентрацией ионов Mg2+ 0,0002моль/л.
2. Составьте схемы элементов, в одном из которых медь являлась бы катодом, а в другом анодом. Напишите уравнения реакций, происходящих при работе этих элементов.
3. Какие вещества образуются при электролизе водных растворов сульфата калия, сульфата меди.
Вариант №10
1. Вычислите потенциал водородного электрода, если концентрация серной кислоты равна 0,0005моль/л.
2. Гальванический элемент состоит из железной и магниевой пластинок, погруженных в 1М растворы солей этих металлов. Какой из металлов расходуется при работе элемента? Напишите уравнение происходящей при этом реакции.
3. Составьте схемы электролиза водного раствора нитрата серебра, если:
а) анод – цинковый;
б) анод - угольный.
Вариант №11
1. Вычислите электродный потенциал, возникающий при погружении марганца в 0,002М раствор сульфата марганца (ІІ).
2. Определите окислитель и восстановитель в гальваническом элементе, составленном из алюминиевой и медной пластинок, погруженных в 0,1М растворы их солей.
3. Напишите уравнения электродных процессов, протекающих при электролизе нитрата кальция с угольным электродом.
Вариант №12
1. Определите величину электродного потенциала, возникающего при погружении серебра в 0,01М раствор его соли.
2. Э.д.с. элемента, составленного из медного и свинцового элемента, погруженных в 1М растворы солей этих металлов, равна 0,47 В. Изменится ли э.д.с., если концентрацию солей понизить до 0,01моль/л?
3. При электролизе водного раствора сульфата натрия значение рН раствора у катода возросло. Объясните, почему это произошло?
Вариант №13
1. Магниевый электрод в растворе его соли имеет потенциал 2,41 В. Вычислите концентрацию ионов магния (моль/л).
2. Составьте схему, напишите электронные уравнения электродных процессов и вычислите э.д. с медно – кадмиевого гальванического элемента, в котором [Cd2+]=0.8моль/л, а [Cu2+]=0,01моль/л.
3. Составьте схемы электролиза водного раствора сульфата никеля, если:
а) анод – цинковый;
б) анод - угольный.
Вариант №14
1. Определите величину электродного потенциала, возникающего при погружении железа в 0,005М раствор его соли.
2. Составьте схемы гальванических элементов для определения стандартных электродных потенциалов Ni/Ni2+ и Ag/Ag+. Укажите направление перемещения электронов во внешней цепи.
3. Неочищенная медь содержит примеси серебра и цинка. Что произойдет с этими примесями при электролитическом рафинировании меди? Напишите соответствующие уравнения электродных процессов.
Вариант №15
1. Вычислите величину электродного потенциала, возникающего при погружении олова в 0,05М раствор нитрата олова (ІІ).
2. Составьте схемы двух элементов, в одном из которых цинк - отрицательный электрод, в другом – положительный.
3. Чем отличаются процессы у электродов при электролизе водных растворов сульфата меди и сульфата калия? Какие вещества выделяются у катода и анода?
15. ТЕМА "Коррозия металлов"
Сельскохозяйственная техника под воздействием ветра, влаги, колебаний температуры, почвенных растворов и других агрессивных сред в период эксплуатации и хранения подвергается коррозии.
При изучении этой темы студент должен:
- понять сущность химической и электрохимической коррозии металлов;
- разобраться в причинах электрохимической коррозии, рассмотрев возникновение на поверхности металлов макро- или микрогальванических элементов вследствие неоднородности металла или сплава в присутствии растворов электролита;
- показать, что разрушение металла всегда происходит на анодном участке, так как анодом служит более активный металл, катодом – менее активный металл или неметалл;
- усвоить, что процесс на катодном участке зависит от среды, в которой находятся металлы;
- приобрести навыки в составлении уравнений реакций, протекающих при коррозии металла, учитывая влияние среды на интенсивность коррозионных процессов;
- разобраться в методах защиты в зависимости от характера коррозионных процессов.