Контрольная работа по теме: «Электролитическая диссоциация». (8 кл.)
Контрольная работа по теме:
«Электролитическая диссоциация». (8 кл.)
1 вариант.
1-й уровень (базовый).
1. Составьте уравнения возможных реакций. Укажите тип реакций:
а) NaCl + K2SO4 →
б) H2SO4 + BaCl2 →
в) FeCl2 + KOH →
г) Zn + HCl →
д) CaO + Na2O →
2. Составьте полные и краткие ионные уравнения следующих реакций:
а) Ba(NO3)2 + H2SO4 = BaSO4 + 2HNO3
б) KOH + HCl = KCl + H2O
в) K2CO3 + 2HCl = 2KCl + H2O + CO2
3. Составьте уравнения химических реакций последующей схеме:
S → SO3 → H2SO4 → K2SO4
Реакцию 1 разберите с точки зрения окислительно-восстановительного процесса.
2-й уровень.
1. Даны следующие формулы веществ: CO2, HCl, NaOH, CuSO4, Al. Составьте уравнения возможных реакций между данными веществами. Для реакции обмена составьте полные и краткие ионные уравнения.
2. По данным кратким ионным уравнениям составьте молекулярные уравнения:
а) SiO32- + 2H+ → H2SiO3
б) Zn0 + 2H+ → Zn2+ + H20
в) Cu2+ + 2OH ¯ → Cu(OH)2
3. Составьте генетический ряд углерода. Запишите уравнения реакций по составленной схеме. Реакцию 1 разберите с точки зрения окислительно-восстановительного процесса.
4 (дополнительное). Как можно доказать наличие в растворе следующих ионов:
А) NH4+; б) SO42-?
Контрольная работа по теме:
«Электролитическая диссоциация». (8 кл.)
2 вариант.
1-й уровень (базовый).
1. Составьте уравнения возможных реакций. Укажите тип реакций:
а) Сa(OH)2 + HCl →
б) Na2O + CO2 →
в) HCl + SO2 →
г) CaCO3 + HNO
д) Cu + H2SO4 →
2. Составьте полные и краткие ионные уравнения следующих реакций:
а) K2SO4 + BaCl2 = BaSO4 + 2KCl
б) Na2SO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + SO2
в) KCl + AgNO3 = AgCl + KNO3
3. Составьте уравнения химических реакций последующей схеме:
Ca → CaO → Ca(OH)2 → Ca(NO3)2
Реакцию 1 разберите с точки зрения окислительно-восстановительного процесса.
2-й уровень.
1. Даны следующие формулы веществ: Na2O, H
2. По данным кратким ионным уравнениям составьте молекулярные уравнения:
а) 2H+ + CO32- = H2O + CO2
б) FeO + 2H+ = H2O + Fe2+
в) PO43- + 3Ag+ = Ag3PO4
3. Составьте генетический ряд бария. Запишите уравнения реакций по составленной схеме. Реакцию 1 разберите с точки зрения окислительно-восстановительного процесса.
4 (дополнительное). Как можно доказать наличие в растворе следующих ионов:
А) Ba2+; б) Cl¯?
Контрольная работа по химии на тему «Классификация химических реакций. Электролитическая диссоциация» с ответами
Контрольная работа №1
Классификация химических реакций. Электролитическая диссоциация.
Вариант 1
1. Дайте определение окислительно – восстановительные реакции и степень окисления. (0,5 балла)
2. Будут ли подвергаться гидролизу соли АlCl3, BaSO4? Ответ обосновать. Составить уравнение гидролиза. Какова реакция среды в растворах этих солей? (0,5 балла)
3. Составьте две реакции ионного обмена, соответствующие данному ионному уравнению: Al
Привести молекулярные и полные ионные уравнения. (1 балл)
4.Подберите коэффициент методом электронного баланса. Укажите окислитель и восстановитель. (1,5 балла)
А. FeCl3+ КI= FeCl2 + I2 +КСl
Б. Mg + N2= Mg3N2
5. Определите возможные химические реакции для следующих пар веществ:
А. азотная кислота и хлорид бария;
Б. хлорид железа (II) и гидроксид натрия;
В. сульфат алюминия и хлорид кальция.
Составьте для них молекулярные, полные и сокращенные ионные уравнения
реакций. (1,5 балла)
Вариант 2
Вариант 2
1. Дайте определение солей, оснований с точки зрения теории
электролитической диссоциации. (0,5 балла)
2.Будут ли подвергаться гидролизу соли AlCl3, Hg3PO4? Ответ обосновать. Составить уравнение гидролиза. Какова реакция среды в растворах этих оснований? (0,5 балла)
3. Составьте две реакции ионного обмена, соответствующие данному ионному уравнению: Мg2+ +2 F— = Мg F2.
Привести молекулярные и полные ионные уравнения. (1 балл)
4.Подберите коэффициент методом электронного баланса. Укажите окислитель и восстановитель. (1,5 балла)
А. НСl + CrO3=Сl2 +CrCl3 + Н2О
Б. Аg+Н2SO4 (кон) =Аg2SO4+ SO2+Н2О
5. Определите возможные химические реакции для следующих пар веществ:
А. серная кислота и хлорид бария;
Б. хлорид натрия и гидроксид калия;
В. Сульфат алюминия и хлорид калия.
Составьте для них молекулярные, полные и сокращенные ионные уравнения
реакций. (1,5 балла)
Ответы к контрольной работе №1
Классификация химических реакций. Электролитическая диссоциация.
Вариант 1
Окислительно-восстановительные реакции – это химические реакции, сопровождающиеся изменением степени окисления у атомов реагирующих веществ.
Степень окисления – условный заряд, возникающий на атомах а результате перехода электронов.
АlCl3 – соль, состоящая из катиона слабого трёхкислотного основания (амфотерного гидроксида) Al(OH)3 и аниона сильной хлороводородной кислоты НСl. В этом случае гидролиз идёт по катиону (среда кислая):
Al3+ + НОН AlOH
Al3+ + 3Cl– + H2O AlОH2+ + 2Cl– + H+ + Cl–,
AlCl3 + H2O AlOHCl2 + HCl
BaSO4 образован сильным основанием Ва(ОН)2 и сильной кислотой H2SO4, среда нейтральная, гидролизу не подвергается.
Al3+ + 3ОН— = Al(ОН)3
Al3+ + 3Сl— + 3Na+ + 3ОН—= Al(ОН)3 + 3Na++ 3Сl—
AlСl3 + 3NaОН— = Al(ОН)
Al3+ + 3NО3— + 3К+ + 3ОН—= Al(ОН)3 + 3К++ 3NО3—
AlNО3+ 3ОН = Al(ОН)3 + 3КNО3
4.
А. 2 FeCl3+ 2 КI= 2 FeCl2 + I2 +2 КСl
Fe3+ + 1е = Fe2+ 1е 2 окислитель
2I— — 2е = I2 2 е 1 восстановитель
Б. 3 Mg + N2= Mg3N2
Mg0 – 2 е = Mg+2 2 е 3 восстановитель
N20 + 2*3 е= 2N
5.
Б. FeCl2 +2 NaОН Fe(ОН)2 + 2 NaCl
Fe2+ + 2Cl— +2 Na++ 2ОН— Fe(ОН)2 + 2 Na++ 2Cl—
2OH— + 2H+ 2H2O;
В. Al2(SO4)3 + 3 CaCl2 3 CaSO4 + 2 AlCl3
2 Al3++ 3 SO4 2- + 3 Ca2+ + 6 Cl— 3 CaSO4 + 2 Al3++ 6Cl—
3 Ca2+ + 3 SO4 2- 3 CaSO4
Вариант 2
Вариант 2
2. АlCl3 – соль, состоящая из катиона слабого трёхкислотного основания (амфотерного гидроксида) Al(OH)3 и аниона сильной хлороводородной кислоты НСl. В этом случае гидролиз идёт по катиону (среда кислая):
Al3+ + НОН AlOH2+ + Н+,
Al3+ + 3Cl– + H2O AlОH2+ + 2Cl– + H+ + Cl–,
AlCl3 + H2O AlOHCl2 + HCl
Hg3PO4 – нерастворимая соль, гидролизу не подвергается.
3. Мg2+ +2 F— МgF2.
1) Мg2++ 2 Br—+ 2 H++ 2 F— МgF2 + 2 Н++ 2 Br—
МgBr2+ 2 HF МgF2 + 2 НBr
2) Мg2++ 2 Br—+ 2 Na++ 2 F— МgF2 + 2 Na++ 2 Br—
МgBr2+ 2 NaF МgF2 + 2 NaBr
4.
А. 12 НСl + 2 CrO3=3 Сl2 + 2 CrCl3 + 6 Н2О
2 Сl— — 2*1е = Сl20 2 е 3 восстановитель
Cr6+ + 3 е = Cr3+ 3 е 2 окислитель
Б. 2 Аg+ 2 Н2SO4 (кон) =Аg2SO4+ SO2+2 Н2О
Аg0 – 1 е = Аg+ 1 е 2 восстановитель
S6+ + 2 е = S4+ 2 е 1 окислитель
5.
А. Н2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2HCl
2H+ + SO42- + Ba2+ + 2Cl— BaSO4 + 2H+ + 2Cl—
SO42- + Ba2+ BaSO4
Критерии оценивания:
Первичный балл Отметка в пятибалльной системе
5 – 4,5 5
4 — 3 4
2,5 -1,5 3
1 — 0 2
Контрольная работа по химии на тему:»Теория электролитической диссоциации»
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1
ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ ДИССОЦИАЦИИ
I вариант
Запишите уравнение электролитической диссоциации:
А) Ba(NO3)2
Б) Ca(OH)2
В) HBr
Запишите молекулярное, полное ионное и сокращенное ионное уравнения (если они возможны):
А) карбонат натрия и серная кислота
Б) гидроксид меди (II) и сульфат калия
В) нитрат серебра и бромоводородная кислота
Расставьте коэффициенты методом электронного баланса, определите окислитель и восстановитель:
А) HI+H2SO4=I2+H2S+H2O
Б) H2SO4+Cu2O=CuSO4+SO2+ H2O
Вычислите массу осадка, образующегося при взаимодействии 160 г сульфата железа (III) и 41,6 г хлорида бария.
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1
ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ ДИССОЦИАЦИИ
II вариант
Запишите уравнение электролитической диссоциации:
А) Fe2(SO4)3
Б) Ba(OH)2
В) HI
Запишите молекулярное, полное ионное и сокращенное ионное уравнения (если они возможны):
А) карбонат кальция и серная кислота
Б) нитрат меди (II) и хлорид калия
В) гидроксид бария и сульфат натрия
Расставьте коэффициенты методом электронного баланса, определите окислитель и восстановитель:
А) KI+H2SO4=I2+H2S+K2SO4+ h3O
Б) PbS+HNO3=PbSO4+NO2+ h3O
Смешали два раствора, содержащих соответственно 33,3г хлорида кальция и 16,4г фосфата натрия. Вычислите массу осадка.
Контрольная работа по теме: «Теория электролитической диссоциации». Вариант №1. 1.Напишите уравнения возможных реакций между веществами: а) нитратом бария и сульфатом калия; б) сульфатом меди (II) и сульфидом натрия; в) сульфидом натрия и соляной кислотой; г) оксидом углерода (IV) и гидроксидом натрия; д) гидроксидом натрия и карбонатом калия; 2.Напишите молекулярные и полные ионные уравнения реакций, соответствующие сокращенным: а)серной кислоты и нитрата натрия б)сульфата натрия и азотной кислоты в)сульфата железа(III) и хлорида бария г)серной кислоты и нитрата калия 3Решите задачу: Какова масса осадка, который образовался при взаимодействии растворов, содержащих соответственно нитрат серебра массой 17 г и хлорид кальция массой 22,2 г? 4. Расставьте коэффициенты методом электронного баланса. Укажите окислитель и восстановитель: А)C + HNO3 =CO2 + NO + H2O Б)Сu + HNO3 = Cu (NO3)2+ NO + H2O 5. Напишите уравнения реакций гидролиза следующих солей; указать тип среды и окраску индикатора: . KI, ZnBr2
| Контрольная работа по теме: «Теория электролитической диссоциации». Вариант №4. . Напишите уравнения возможных реакций между веществами: а) серной кислотой и нитратом бария; б) азотной кислотой и гидроксидом калия; в) сульфидом натрия и серной кислотой; г) гидроксидом железа (III) и соляной кислотой; д) оксидом цинка и азотной кислотой; 2.Напишите молекулярные и полные ионные уравнения реакций, соответствующие сокращенным: а)серной кислоты и нитрата натрия б)сульфата натрия и азотной кислоты в)сульфата железа(III) и хлорида бария г)серной кислоты и нитрата калия 3. Решите задачу: . Вычислите массу осадка, который образовался при взаимодействии растворов, содержащих нитрат бария массой 26,1 и серную кислоту массой 4,5г? 4. Расставьте коэффициенты методом электронного баланса. Укажите окислитель и восстановитель: А)H2S + HNO3 = S + NO + H2O Б)HCl +O2 = H2O + Cl2 5. Напишите уравнения реакций гидролиза следующих солей; указать тип среды и окраску индикатора: KBr, K2CO3
| Контрольная работа по теме: «Теория электролитической диссоциации». Вариант №2. . Напишите уравнения возможных реакций между веществами: а) нитратом серебра и хлоридом калия; б) сульфатом меди(II) и гидроксидом натрия; в) сульфитом калия и серной кислотой; г) оксидом магния и азотной кислотой; д) гидроксидом бария и сульфатом натрия; 2.Напишите молекулярные и полные ионные уравнения реакций, соответствующие сокращенным: а)серной кислоты и нитрата натрия б)сульфата натрия и азотной кислоты в)сульфата железа(III) и хлорида бария г)серной кислоты и нитрата калия 3.Решите задачу: Определите массу соли, образовавшейся при взаимодействии50г сульфата меди (II) с 20 г гидроксида натрия? 4. Расставьте коэффициенты методом электронного баланса. Укажите окислитель и восстановитель: А)H2SO4 + C = SO2 + CO2+ H2O Б)KNO2 +KClO 3 = KCl + K NO3 5. Напишите уравнения реакций гидролиза следующих солей; указать тип среды и окраску индикатора: Na2S, Na2SO4
| Контрольная работа по теме: «Теория электролитической диссоциации». Вариант №5. .Напишите уравнения возможных реакций между веществами: а) хлоридом меди (II) и нитратом цинка; б) сульфатом меди(II) и гидроксидом калия; в) сульфитом калия и серной кислотой; г) оксидом углерода (IV) и гидроксидом натрия; д) соляной кислотой и гилроксидом калия; 2.Напишите молекулярные и полные ионные уравнения реакций, соответствующие сокращенным: а)серной кислоты и нитрата натрия б)сульфата натрия и азотной кислоты в)сульфата железа(III) и хлорида бария г)серной кислоты и нитрата калия 3. Решите задачу: Какова масса осадка, который образовался при взаимодействии растворов, содержащих соответственно нитрат серебра массой 17 г и хлорид кальция массой 22,2 г? 4. Расставьте коэффициенты методом электронного баланса. Укажите окислитель и восстановитель: А)H2SO4+ Сu = Сu SO4 + SO2 + H2O Б)KNO2 +KClO 3 = KCl + K NO3 5. Напишите уравнения реакций гидролиза следующих солей; указать тип среды и окраску индикатора: K2SO4, Na2SiO3
|
Тестовая работа по химии по теме Электролитическая диссоциация
ТЕСТОВАЯ КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА ПО ХИМИИ
тема «ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ДИССОЦИАЦИЯ»
1 вариант
1. К сильным электролитам относятся:
а) Fe(OH)2, б) LiOH, в) N2O5, г) H2CO3
2. Чему равна степень окисления серы в соединении Na2SO3
а) + 2 , б) + 4, в) + 6, г) 0
3. Катионом является каждая из двух частиц:
а) AL3+ и S2─, б) CL¯ и CL+, в) Zn2+ и Cu2+, г) OH¯ и F¯
4. С помощью какого катиона можно распознать CI¯
а) Ag+, б) Na+, в) K+, г) Cu2+
5.Окраска раствора лакмуса становится красной в растворе
а) NaNO3; б) KCL; в) Ba(OH)2, г) HCI
6. Какая запись соответствует процессу окисления
а) Zn0 − 2ē → Zn+2, б) N0 + 3 ē → N─3, в) S+6 + 6 ē → S0 , г) CI0 + 1ē → CI─1
7. Взаимодействию серной кислоты и гидроксида меди (II) соответствует сокращённое ионное уравнение
а) SO42- + Cu(OH)2 = CuSO4 + H2O
б) H2SO4 + Cu2+ = CuSO4 + 2H+
в) 2H+ + Cu(OH)2 = Cu2+ + 2H2O
г) 2H+ + SO42+ + Cu2+ = Cu2+ + H2O + S2-
8. Элемент азот является восстановителем в реакции
а) NO2 + SO2 = NO + SO3
б) N2 + 3H2 = 2NH3
в) 2NH3 + 3H2O2 = N2 + 6H2O
г) HNO3 + K2O = 2KNO3 + H2O
9. В ряду химических элементов: AI → P → CI
а) увеличивается радиус атомов,
б) уменьшается электроотрицательность,
в) увеличивается число электронов во внешнем электронном слое атомов,
г) возрастает значение высшей степени окисления,
д) усиливаются основные свойства высших оксидов
10. Используя метод электронного баланса, расставьте коэффициенты в уравнении реакции. Определите окислитель и восстановитель
HCI + CrO3 → CI2+ CrCL3 + H2O
с 1 – 6 вопросы по 1 баллу
с 7 – 9 вопросы по 2 балла
10 вопрос – 3 балла
Всего за работу 15 баллов
ТЕСТОВАЯ КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА ПО ХИМИИ
тема «ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ДИССОЦИАЦИЯ»
2 вариант
1. Выберите соединения, которые проводят электрический ток:
а) KNO3; б) AgCL; в) Cu(OH)2, г) ВаSO4
2. Чему равна степень окисления фосфора в соединении K3PO4
а) −5, б) + 3, в) + 5, г) 0
3. Анионом является каждая из двух частиц:
а) S4+ и SO42─, б) CL─ и CL+, в) Zn2+ и NH4+, г) OH─ и F─
4. С помощью какого аниона можно распознать Zn2+
а) Cl¯, б) NO3¯ в) SO42¯, г) OH¯
5.Окраска раствора фенолфталеина становится малиновой в растворе:
а) Zn(OH)2; б) KCL; в) NaOH, г) H3PO4
6. Какая запись соответствует процессу восстановления
а) P0 − 5ē → P+5, б) S¯2 − 8 ē → S+6, в) S+6 + 6 ē → S0 , г) Cu0 − 2ē → Cu+2
7. Сокращённое ионное уравнение H+ + OH− = H2O соответствует взаимодействию веществ
а) H2SO4 и Mg(OH)2
б) NH3 и H2O
в) HCI и Ba(OH)2
г) H2S и Cu(OH)2
8. Углерод является окислителем в реакции, схема которой
а) СO + O2 → CO2,
б) CO2 + Na2O → Na2CO3,
в) CO2 + Mg → C + MgO,
г) C + CI2 → CCI4
9. В ряду химических элементов Li → Na → K происходит увеличение (усиление)
а) числа электронов на внешнем энергетическом уровне,
б) числа электронных слоёв в атомах,
в) металлических свойств,
г) степени окисления в высших оксидах,
д) кислотного характера свойств высших оксидов
10. Используя метод электронного баланса, расставьте коэффициенты в уравнении реакции, схема которой
HNO2 + HI→ I2 + NO + H2O
Определите окислитель и восстановитель
с 1 – 6 вопросы по 1 баллу
с 7 – 9 вопросы по 2 балла
10 вопрос – 3 балла
Всего за работу 15 баллов
ЭТАЛОНЫ ОТВЕТОВ НА КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
тема «ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ДИССОЦИАЦИЯ»
12HCI + 2CrO3 → 3CI2+ 2CrCL3 + 6H2O2CI−1 − 2ē → CI20 ǀ 3 ǀ ок-ся; в-ль
Cr+6 + 3ē → Cr+3 ǀ 2 ǀ в-ся; о-ль
10
2HNO2 + 2HI→ I2 + 2NO + 2H2O
N+3 +1ē → N+2 ǀ 2 ǀ в-ся; о-ль
2I−1 −2ē → I20 ǀ 1 ǀ ок-ся; в-ль
«Вода. Растворы. Электролитическая диссоциация», «Классы неорганических соединений и их свойства»
Контрольная работа №2
по темам: «Вода. Растворы. Электролитическая диссоциация», «Классы неорганических соединений и их свойства»
профессии: 08.01.07 Мастер общестроительных работ, 08.01.08 Мастер отделочных строительных работ, 09.01.03 Мастер по обработке цифровой информации, 15.01.05 Сварщик, 23.01.08 Слесарь по ремонту строительных машин, 29.01.05 Закройщик
курс: 1
Вариант1
1.Что такое электролиты? Приведите примеры.
2. Какой из оксидов металлов относится к основным?
1) Mn2O7
2) CrO3
3) Al2O3
4) CaO
3.Вставьте пропущенные слова в предложение:
Электролитическая диссоциация — это процесс ______ электролита на _______ при его _________ или _________.
4. Какова массовая доля хлорида натрия в растворе, полученном растворением 5 г. этой соли в 45 г. воды?
5.Какие из перечисленных ниже веществ являются электролитами:
а) HCl, NaOH, KCl, Na2SO4 б) H2 , C2H5OH, CH4, NaCl
в) H2 O, CH3COOH, Cl2 , Mg г) CO2, HCl, C6H6, C6H5OH
6.Какие из нижеперечисленных ионов являются катионами:
а) H+ , O2, Na+, F— б) Na+ , Mg2+ , Al 3+ , Cu+
в) СH2 , SO2 , CuO, HCl г) K+, OH—, Na+, Cl—
7. Разбавленная соляная кислота реагирует с каждым из двух веществ:
а) Ca(OH)2 и Fe
б) KOH и Cu
в) NO и CO2
4) HBr и NaI
8.Написать уравнение реакции между гидроксидом калия и соляной кислоты в молекулярном и ионном виде (полном и сокращенном).
9.Написать уравнение реакции между хлоридом бария и сульфатом натрия в молекулярном и ионном виде (полном и сокращенном).
10. Приведите пример гидролиза соли, образованной сильным основанием и слабой кислотой, укажите характер среды.
Контрольная работа №2
по темам: «Строение вещества», «Вода. Растворы. Электролитическая диссоциация», «Классы неорганических соединений и их свойства»
профессии: 08.01.07 Мастер общестроительных работ, 08.01.08 Мастер отделочных строительных работ, 09.01.03 Мастер по обработке цифровой информации, 15.01.05 Сварщик, 23.01.08 Слесарь по ремонту строительных машин, 29.01.05 Закройщик
курс: 1
Вариант 2
1.Что такое неэлектролиты? Приведите примеры.
2. Какой из оксидов металлов относится к кислотным?
а) CuO
б) CrO3
в) Al2O3
г)Fe2O3
3.Вставьте пропущенные слова в предложение:
Раство́р —это гомогенная (однородная) _______, состоящая из частиц растворённого ______, ________ и продуктов их__________.
4. В 80 г. воды растворили соль массой 20 г. Определите массовую долю соли в полученном растворе.
5.Какие из перечисленных ниже веществ являются электролитами:
а) CO, HF, C6H5OH, Na б) HF , KOH, AgNO3, NaCl
в) H2 O, C2H5OH, F2 , C г) SiO2, Na2O, CH3COOH, H2O2
6.Какие из нижеперечисленных ионов являются анионами:
а) NO3—, SO42- , PO43- , SO32- б) Na+ , K+ , H2 , Cl2
в) H+ , CO2 , C6H6, Na + г) K+ , CO, C6H5OH, K+
7.В результате взаимодействия каких веществ образуется хлорид серебра(AgCl)?
а) Ag и HCl
б)AgNO3 и HCl
в) Ag2O и KCl
г) Ag2S и NaCl
8.Написать уравнение реакции между гидроксидом натрия и серной кислотой в молекулярном и ионном виде (полном и сокращенном).
9.Написать уравнение реакции между хлоридом натрия и нитратом серебра в молекулярном и ионном виде (полном и сокращенном).
10. Приведите пример гидролиза соли, образованной сильным основанием и слабой кислотой, укажите характер среды
Эталоны ответов
для проведения контрольной работы №2
по темам: «Строение вещества», «Вода. Растворы. Электролитическая диссоциация», «Классы неорганических соединений и их свойства»
профессии: 08.01.07 Мастер общестроительных работ, 08.01.08 Мастер отделочных строительных работ, 09.01.03 Мастер по обработке цифровой информации, 15.01.05 Сварщик, 23.01.08 Слесарь по ремонту строительных машин, 29.01.05 Закройщик
курс 1
Вариант 1.
Эталон ответов
Количество существенных операций
1
Электролиты — это вещества, растворы или расплавы которых проводят электрический ток. (кислоты, соли щелочи)
3
2
а- б+ в- г-
4
3
распада, ионы, растворении, расплавлении
4
4
Дано: Решение:
m NaCl = 5 г. m в-ва m р-ра + m в-ва = m р-ля
m H2O = 45 г. m р-ра m р-ра + 5 г. + 45 г. = 50 г
ω — ? 5 г
50 г
ω% = 0,1*100% = 10%
Ответ: ω = 0,1 или 10%
5
5
а- б+ в- г-
4
6
а+ б- в- г-
4
7
а- б+ в- г-
4
8
KOH + HCl= KCl+H2O
K++OH— + H+ +Cl— = K++ Cl— +H2O
OH— + H+= H2O
4
9
BaCl2+Na2SO4 =Ba SO4 +2NaCl
Ba2++2 Cl—+2 Na+ +SO42- = Ba SO4+2 Cl—+2 Na+
Ba2++ SO42-= Ba SO4
4
10
кислотная
4
Всего:
40
Эталоны ответов
для проведения контрольной работы №2
по темам: «Строение вещества», «Вода. Растворы. Электролитическая диссоциация», «Классы неорганических соединений и их свойства»
профессии: 08.01.07 Мастер общестроительных работ, 08.01.08 Мастер отделочных строительных работ, 09.01.03 Мастер по обработке цифровой информации, 15.01.05 Сварщик, 23.01.08 Слесарь по ремонту строительных машин, 29.01.05 Закройщик
курс 1
Вариант 2.
Эталон ответов
Количество существенных операций
1
Неэлектролиты – это вещества, водные растворы или расплавы которых не проводят электрический ток.(сахар, кислород)
3
2
а- б+ в- г-
4
3
смесь, вещества, растворителя, взаимодействия
4
4
Дано: Решение:
m соли = 20 г. mв-ва m р-ра + m в-ва = m р-ля
m H2O = 80 г m р-ра m р-ра = 20 г + 80 г = 100 г
ω — ? 20 г
80 г
ω% = 0,2*100% = 20%
Ответ: ω соли = 0,2 или 20%
5
5
а- б+ в- г-
4
6
а- б+ в- г-
4
7
а- б+ в- г-
4
8
2NaOH+H2SO4= Na2SO4+2H2O
2Na+ +2OH— +2H+ +SO42- =2Na++SO42-+2H2O
2OH— +2H+=2H2O
4
9
NaCl + AgNO3 =Na NO3 +AgCl
Na + +Cl— +Ag+ + NO3— = Na ++ NO3—+AgCl
Cl— +Ag+ = AgCl
4
10
щелочная
4
Всего:
40
.
Электрохимия — Химический тест
1) Устройство, в котором электрический ток производится за счет
спонтанная химическая реакция:
а) гальванический элемент
б) вольтаметр
в) гальванический элемент
г) как а, так и в
ОТВЕТ: и a, и c
2) Что из следующего не верно для электрохимической ячейки?
а) Он состоит из аккумулятора.
б) Обычно он состоит из двух электролитов.
в) Анод приобретает отрицательный заряд.
г) Нужна пористая перегородка.
ОТВЕТ: Состоит из аккумулятора.
3) Среди следующих, которые не соответствуют законам Фарадея электролиз?
а) Вес отложенного вещества прямо пропорционален количеству
электричество прошло.
б) Масса вещества, нанесенного на соответствующие электроды, напрямую определяется
пропорциональны их эквивалентному весу.
в) И а, и б
г) Ничего из этого.
ОТВЕТ: Ничего из этого.
4) Количество электроэнергии, необходимое для высвобождения или депонирования 1 грамма эквивалент вещества из его раствора во время электролиза известен как:
а) Фарадей
б) Ампер
в) Кулон
г) Ни один из этих
ОТВЕТ: Фарадей
5) Если E opp немного меньше, чем E ячейка , то:
а) химической реакции не происходит.
б) происходит спонтанная химическая реакция.
в) происходит прямо противоположная химическая реакция.
г) происходит несамопроизвольная химическая реакция.
ОТВЕТ: происходит самопроизвольная химическая реакция.
6) Что из перечисленного не является использованием стандартного водородного электрода?
a) Используется для измерения pH данного раствора.
б) Используется при кислотно-основном титровании.
c) Используется в качестве первичного электрода сравнения.
г) Ничего из этого.
ОТВЕТ: Ничего из этого.
7) В каломельном электроде на дне трубки находится:
а) Hg
б) раствор KCl
в) раствор HCl
г) И б, и в
ОТВЕТ: Hg
8) Солевой мостик представляет собой перевернутую U-образную стеклянную трубку, содержащую насыщенный раствор:
а) KCl
б) NH 4 NO 3
в) К 2 СО 4
г) Любой из этих
ОТВЕТ: Любой из этих
9) В окислительно-восстановительной реакции, если ЭДС положительная, то реакция будет:
а) Несамопроизвольный
б) Спонтанный
в) И а, и б
г) Ничего из этого.
ОТВЕТ: Спонтанный
10) Сколько кулонов требуется для следующей реакции восстановления? 1 моль Cu 2+ до Cu
а) 193000 С
б) 96500 С
в) 482500 С
г) 386000 С
ОТВЕТ: 193000 C
Часть 1 Часть 2 Часть 3 Часть 4 Часть 5
.
решенных примеров по электрохимии — учебный материал для IIT JEE
Пример 1.
Найдите заряд в кулонах на 1 г-ионе N 3–.
Решение:
Заряд на один ион N 3-
= 3 × 1,6 × 10 -1 9 кулонов
Таким образом, заряд на один g-ион N 3-
= 3 × 1,6 10 -1 9 × 6.02 × 10 23
= 2,89 × 10 5 кулон
______________________________________________________________________________
Пример 2.
Сколько заряда требуется для восстановления (а) 1 моля Al 3+ до Al и (б) 1 моль до Mn 2+ ?
Решение:
(а) Реакция восстановления —
Al 3+ + 3e- → Al
Таким образом, для восстановления 1 моля Al3 +
необходимо 3 моля электронов.
Q = 3 × F = 3 × 96500 = 289500 кулонов
(б) Уменьшение составляет
Mn 4- + 8H + 5e- → Mn 2 + + 4H 2 O
1 моль 5 моль
Q = 5 × F = 5 × 96500 = 48500 кулонов
______________________________________________________________________________
Пример 3.
Сколько электрического заряда требуется для окисления (а) 1 моля H 2 O до O 2 и (b) 1 моль FeO до Fe 2 O 3 ?
Решение:
(а) Реакция окисления
H 2 O → 1/2 O 2 + 2H + + 2e-
Q = 2 × F = 2 × 96500 = 193000 кулонов
(б) Реакция окисления
FeO + 1/2 H 2 O → 1/2 Fe 2 O 3 + H + + e —
Q = F = 96500 кулон
______________________________________________________________________________
Пример 4.
Электрический заряд ровно 0,4 фарадея проходит последовательно через три электролитические ячейки, первая из которых содержит раствор AgNO3, вторая — CuSO4, а третья — раствор FeCl3. Сколько граммов рах-металла будет осаждено при условии только катодной реакции в каждой ячейке?
Решение:
Катодные реакции в ячейках соответственно.
Ag + + e- → Ag
Cu 2+ + 2e- →> Cu
и Fe 3+ + 3e- → Fe
Следовательно, осажденное Ag = 108 × 0.4 = 43,2 г
Cu нанесено = 63,5 / 2 × 0,4 = 12,7 г
и Fe осаждено = 56/3 × 0,4 = 7,47 г
______________________________________________________________________________
Пример 5.
Электрический ток силой 100 ампер пропускают через жидкий расплав хлорида натрия в течение 5 часов. Рассчитайте объем газообразного хлора, выделяющегося на электроде на NTP.
Решение:
Реакция на аноде
2Cl — → Cl 2 + 2e-
Q = I × t = 100 × 5 × 600 кулон
Количество хлора, высвобождаемого при прохождении 100 × 5 × 60 × 60 кулонов электрического заряда.= 1 / (2 × 96500) × 100 × 5 × 60 × 60 = 9,3264 моль
Объем выделенного Cl 2 при NTP = 9,3264 × 22,4 = 208,91 л
______________________________________________________________________________
Пример 6.
Лампа накаливания на 100 ватт и на 100 вольт последовательно подключена к электролитической ячейке, содержащей раствор сульфата кадмия. Какая масса кадмия будет отложена при протекании тока в течение 10 часов?
Решение:
Мы знаем, что
Ватт = ампер × вольт
100 = ампер × 110
Ампер = 100/110
Количество заряда = ампер × секунда = 100/110 × 10 × 60 × 60 кулон
Катодная реакция —
Кд 2+ + 2е- → Кд
Масса кадмия, нанесенного пропусканием 100/110 × 10 × 60 × 60
Кулоновский заряд = 112.4 / (2 × 96500) × 100/110 × 10 × 60 × 60 = 19,0598 г
______________________________________________________________________________
Пример 7.
В эксперименте по электролизу ток пропускали в течение 5 часов через две последовательно соединенные ячейки. Первая ячейка содержит раствор соли золота, а вторая ячейка содержит раствор сульфата меди. В первую ячейку поместили 9,85 г золота. Если степень окисления золота +3, найдите количество меди, нанесенной на катод во второй ячейке.Также вычислите
величина тока в амперах.
Решение:
Мы знаем, что
(Масса нанесенного Au) / (Масса нанесенного Cu) = (Уравнение массы Au) / (Уравнение массы Cu)
Уравнение масса Au = 197/3;
Ур. масса Cu 63,5 / 2
Масса нанесенной меди = 9,85 × 63,5 / 2 x 3/197 г = 4,7625 г
Пусть Z — электрохимический эквивалент Cu.
E = Z × 96500
или Z = E / 96500 = 63.5 / (2 × 96500)
Применяя W = Z × I × t
T = 5 час = 5 × 3600 секунд
4,7625 = 63,5 / (2 × 96500) × I × 5 × 3600
или I = (4,7625 × 2 × 96500) / (63,5 × 5 × 3600) = 0,0804 ампер
______________________________________________________________________________
Пример 8.
Как долго нужно пропускать ток 3 ампера через раствор нитрата серебра для покрытия металлической поверхности 80 см 2 с 0.Толщина слоя 005 см? Плотность серебра 10,5
г / см 3 .
Решение:
Масса осаждаемого серебра = Объем × плотность = Площадь × толщина × плотность
Дано: Площадь = 80 см 2
толщина = 0,0005 см и плотность = 10,5 г / см 3
Масса наплавленного серебра = 80 × 0,0005 × 10,5 = 0,42 г
Нанесение на серебро E = Z × 96500
Z = 108/96500 г
Пропустить ток в течение r секунд.
Мы знаем, что
W = Z × I × т
Итак, 0,42 = 108/96500 x 3 x t
или t = (0,42 × 96500) / (108 × 3) = 125,09 секунды
______________________________________________________________________________
Пример 9.
Какая сила тока в амперах потребуется для высвобождения 10 г хлора из раствора хлорида натрия за один час?
Решение:
Применяя E = Z × 96500 (E для хлора = 35.5)
35,5 = Z × 96500
или Z = 35,5 / 96500 г
Теперь, применяя формулу
W = Z × I × t
Где W = 10 г, Z = 35,5 / 96500 t = 60 × 60 = 3600 секунд
I = 10×96500 / 35,5×96500 = 7,55 ампер
______________________________________________________________________________
Пример 10.
0,2964 г меди осаждалось при пропускании тока 0.5 ампер в течение 30 минут через раствор медного купороса. Рассчитайте атомную массу меди. (1 фарадей = 96500 кулонов)
Решение:
Количество пройденного заряда
0,5 × 30 × 60 = 900 кулонов
900 кулонов осажденной меди = 0,2964 г
96500 кулонов осажденной меди = 0,2964 / 900 × 96500 = 31,78 г
Таким образом, 31,78 — эквивалентная масса меди.
В. масса = Ур. масса × Валентность = 31.78 × 2 = 63,56
______________________________________________________________________________
Пример 11.
19 г расплавленного SnCl2 в течение некоторого времени подвергают электролизу с использованием инертных электродов, пока на катоде не осаждается 0,119 г Sn. Вещество не теряется во время электролиза. Найдите соотношение масс SnCI2: SnCI4 после электролиза.
Решение:
Химическая реакция, протекающая при электролизе,
2SnCl 2 → SnCl4 + Sn
2 × 190 г 261 г 119 г
При разложении 380 г SnCl выпадает 119 г SnCl 2
Итак, 0.119 г SnCl 2 Sn осаждается при разложении
380/119 × 0,119 = 0,380 г SnCl 2
Оставшееся количество SnCl 2 = (19-0,380) = 18,62 г
380 г SnCl 2 получается = 261 г SnCl 4
Таким образом, 0,380 г SnCl2 дает = 261/380 × 0,380 = 0,261 г SnCl
.
Таким образом, соотношение SnCl2: SnCl4 = 18,2 / 0,261, т.е. 71,34: 1
______________________________________________________________________________
Пример 12.
Через водный раствор сульфата меди с помощью медных электродов пропускают ток силой 2,68 ампера в течение одного часа. Рассчитайте изменение массы катода и анода. (Ат. Масса меди = 63,5).
Решение:
Электродные реакции:
Cu2 + + 2e- → Cu (катод)
1 моль 2 × 96500 С
Cu → Cu2 + + 2e-
(Анод)
Таким образом, масса катода увеличивается по мере осаждения на него меди, а масса анода уменьшается по мере растворения меди из него.
Заряд, прошедший через ячейку = 2,68 × 60 × 60 кулонов
Осажденная или растворенная медь = 63,5 / (2 × 96500) × 2,68 × 60 × 60 = 3,174 г
Увеличение массы катода = Уменьшение массы анода = 3,174 г
______________________________________________________________________________
Пример 13.
Последовательно соединены амперметр и медный вольтаметр, через которые протекает постоянный ток.Амперметр показывает 0,52 ампер. Если за один час выпало 0,635 г меди, какова погрешность амперметра в процентах? (Ат. Масса меди = 63,5)
Решение:
Реакция электрода:
Cu 2+ + 2e → Cu
1 моль 2 × 96500 C
63,5 г меди, нанесенной проходящим зарядом = 2 × 96500 кулонов
0,635 г меди, нанесенной проходящим зарядом = (2 × 96500) / 63,5 × 0,653 кулонов = 2 × 965 кулонов = 1930 кулонов
Мы знаем, что
Q = l × t
1930 = I × 60 × 60
I = 1930/3600 = 0.536 ампер
Ошибка в процентах = ((0,536-0,52)) / 0,536 × 100 = 2,985
______________________________________________________________________________
Пример 14.
Между платиновыми электродами в 0,5 л 2 М раствора Ni (NO 3 ) пропускают в течение 6 часов ток 3,7 ампер. 2 . Какой будет молярность раствора в конце электролиза?
Какой будет молярность раствора при использовании никелевых электродов? (1 F = 96500 кулонов; Ni = 58.7)
Решение:
Электродная реакция
Ni 2+ + 2e- → Ni
1 моль 2 × 96500 С
Количество прошедшего электрического заряда = 3,7 × 6 × 60 × 60 кулонов = 79920 кулонов
Число молей Ni (NO3) 2 разложившегося или осажденного никеля = (1,0 — 0,4140) = 0,586
Поскольку 0,586 моль присутствует в 0,5 литра,
Молярность раствора = 2 × 0.586 = 1,72 M
Когда используются никелевые электроды, анодный никель растворяется и осаждается на катоде.
Таким образом, молярность раствора не изменится
______________________________________________________________________________
Пример 15:
Кислый раствор соли Cu 2+ , содержащий 0,4 г Cu 2+ , подвергают электролизу до тех пор, пока не осаждается вся медь.Электролиз продолжают еще семь минут с объемом раствора 100 мл и током 1,2 А. Рассчитайте количество газов, выделяющихся на NTP в течение всего электролиза.
Решение:
0,4 г Cu2 + = 0,4 / 31,75 = 0,0126 г эквивалента
В то же время кислород, выпавший на аноде = 0,0126 г, эквивалент = 8/32 × 0,0126 = 0,00315 г моль
После полного осаждения меди в процессе электролиза на катоде
будет выделен водород.
и кислород на аноде.Количество пройденного заряда = 1,2 × 7 × 60 = 504 кулонов
Итак, выделенный кислород = 1/96500 × 504 = 0,00523 г, эквивалент
= 8/32 × 0,00523 = 0,001307 г моль
Выделено водорода = 0,00523 г эквивалента
= 1/2 × 0,00523 = 0,00261 г моль
Общее количество выделившихся газов = (0,00315 + 0,001307 + 0,00261) г моль
= 0,007067 г моль
Объем выделившихся газов при NTP = 22400 × 0,007067 мл = 158,3 мл
______________________________________________________________________________
Пример 16:
Рассмотрим реакцию,
2Ag + + Cd → 2Ag + Cd 2+
Стандартные электродные потенциалы для пар Ag + -> Ag и Cd 2+ -> Cd равны 0.80 вольт и -0,40 вольт соответственно.
(i) Каков стандартный потенциал E o для этой реакции?
(ii) Какой электрод является отрицательным для электрохимической ячейки, в которой происходит эта реакция?
Решение:
(i) Половинные реакции:
2Ag + + 2e — → 2Ag.
Редукция
Катод)
E o Ag + / Ag = 0.80 вольт (понижающий потенциал)
Кд → Кд 2+ + 2е — ,
Окисление
(анод)
E o Cd + / Cd = -0,40 вольт (понижающий потенциал)
или E o Cd + / Cd 2 = +0,40 вольт
E o = E o Cd + / Cd 2 + E o Ag + / Ag = 0.40 + 0,80 = 1,20 вольт
(ii) Отрицательный электрод — это всегда электрод, восстановительный потенциал которого имеет меньшее значение, или электрод, на котором происходит окисление. Таким образом, Cd-электрод является отрицательным электродом.
______________________________________________________________________________
Пример 17:
Рассчитайте количество электричества, которое потребуется для восстановления 12,3 г нитробензола до анилина, если коэффициент полезного действия по току для процесса составляет 50%.Если падение потенциала на элементе составляет 3,0 В, сколько энергии будет потреблено?
Решение:
Реакция восстановления —
C 6 H 5 НЕТ 2 + 3H 2 C 6 H 5 NH 2 + 2H 2 O
Водород, необходимый для восстановления 12,3 / 123 или 0,1 моль нитробензола = 0,1 × 3 = 0,3 моль
Сумма заряда, необходимая для освобождения 0.3 моль водорода = 2 × 96500 × 0,3 = 57900 кулонов
Фактическое количество необходимого заряда, поскольку КПД составляет 50% = 2 × 57900 = 115800 кулонов
Потребляемая энергия = 115800 × 3,0 = 347400 Дж = 347,4 кДж
______________________________________________________________________________
Пример 18:
После электролиза раствора хлорида натрия с инертными электродами в течение определенного периода времени осталось 600 мл раствора, который оказался 1 н. В NaOH.За тот же период 31,75 г меди было осаждено в медном вольтаметре последовательно с электролитической ячейкой. Рассчитайте теоретический выход полученного NaOH в процентах.
Решение:
Эквивалентная масса NaOH = 40/1000 × 600 = 24 г
Количество образовавшегося NaOH = 40/1000 × 600 = 24 г
31,75 г Cu = 1 г эквивалента Cu.
За тот же период должен был образоваться 1 г эквивалент NaOH.
1 г эквивалент NaOH = 40 г
% доходности = 24/40 × 100 = 60
______________________________________________________________________________
Пример 19:
Чтобы найти стандартный потенциал электрода M 3+ / M, составляется следующая ячейка:
Pt | M | M 3+ (0.0018 моль -1 л) || Ag + (0,01 моль -1 л) | Ag
ЭДС этого элемента оказалась равной 0,42 В. Рассчитайте стандартный потенциал полуреакции M 3+ + 3e — M 3+ . = 0,80 вольт.
Решение:
Реакция клетки —
M + 3Ag + → 3Ag + M 3+
Применение уравнения Нернста,
Ячейка E = Ячейка E o — 0.0591 / n журнал (Mg 2+ ) / [Ag + ] 3
0,42 = ячейка E o — 0,0591 / n log (0,0018) / (0,01) 3 = ячейка E o — 0,064
E ячейка o = (0,042 + 0,064) = 0,484 вольт
E o ячейка = E o катод — E o анод
или E o анод = E o катод — E o ячейка = (0.80-0,484) = 0,32 вольт
______________________________________________________________________________
Пример 20:
Амальгаму кадмия получают электролизом раствора CdCl 2 с использованием этода ртути. Определите, как долго нужно пропустить ток в 5 ампер, чтобы приготовить 12% -ную амальгаму Cd-Hg на катоде из 2 г ртути. При массе Cd = 112,40.
Решение:
2 г Hg требуется Cd для приготовления 12% амальгамы = 12/88 × 2 = 0.273 г
Cd2 + + 2e- → Cd
1 моль 2 × 96500С
112,40 г
Заряд, необходимый для нанесения 0,273 г Cd = 2 * 96500 / 112,40 × 0,273 кулонов
Заряд = ампер × секунда
Второй = 2 * 96500 * 0,273 / 112,40 * 5 = 93,75
______________________________________________________________________________
Загрузить Решенные примеры по электрохимии IIT JEE
Связанные ресурсы: —
Чтобы узнать больше, купите учебные материалы по электрохимии, включая учебные заметки, заметки о пересмотрах, видеолекции, решенные вопросы за предыдущий год и т. Д.Также просмотрите дополнительные учебные материалы по химии здесь.
.Электролиз и электролитическая ячейка — Учебные материалы для IIT JEE
Электрохимические ячейки
Ячейка, которая может преобразовывать электрическую энергию с помощью химического процесса и наоборот, известна как электрохимическая ячейка .Лучшим примером этого является батарея, которую мы используем в дистанционных или настенных часах, которые преобразуют накопленную химическую энергию в электрическую.
Эти элементы работают по принципу окислительно-восстановительной реакции или окислительно-восстановительной реакции.
| Окисление | Редукция |
Добавление кислорода (ов) | Добавление водорода (ей) |
Удаление водорода (ов) | Потеря кислорода (ов) |
Потеря электронов | Коэффициент усиления электронов |
Увеличение степени окисления | Снижение степени окисления |
Приводит к образованию большого количества связей C-O. | Приводит к образованию множества связей C-H. |
Образовавшийся продукт будет иметь более низкую потенциальную энергию. | Образовавшийся продукт будет иметь более высокую потенциальную энергию. |
Рис. Пример окислительно-восстановительной реакции
Типы электрохимических ячеек
Ячейки электролитические
Гальванические элементы
Электролитические ячейки
Электролитические ячейки : В этих ячейках электрическая энергия используется для проведения несамопроизвольной реакции.Говоря о скорлупе ореха, мы можем сказать, что в гальванических элементах химическая энергия преобразуется в электрическую, а в электролитической ячейке электрическая энергия преобразуется в химическую энергию.
Гальванические элементы
Гальванические элементы (также известные как гальванические элементы): Это прибор , в котором окислительно-восстановительная реакция используется для преобразования химической энергии в электрическую. Реакция, используемая для выработки электричества, происходит в двух разных ячейках.Каждая ячейка состоит из подходящего электролитического раствора и металлического стержня, известного как электрод (обычно электрод и электролит того же типа). Ячейки, состоящие из электрода и электролитического раствора, называются полуэлементами . В тот момент, когда две ячейки соединяются через солевой мостик, а электроды через провод, соединенный с гальванометром, начинает течь электричество. Это простая форма гальванического элемента, названного в честь его первооткрывателя, итальянского ученого Алессандро Вольта.
Примечание: Гальваническая ячейка является разновидностью этой ячейки. Его был изобретен британским химиком Джоном Ф. Дэниелом в 1836 году. И в этой ячейке используются электроды из ЦИНК и МЕДИ и электролит .
Электролитическая ячейка против гальванической ячейки
| Электролитическая ячейка (и) | Гальванический элемент (и) |
Электрическая энергия преобразуется в химическую энергию. | Химическая энергия преобразуется в электрическую. |
Анод — положительный электрод, а катод — отрицательный электрод. | Анод — отрицательный электрод, а катод — положительный электрод. |
Ионов разряжается как на аноде, так и на катоде. | Ионы разряжаются только на катоде. |
Если электроды нереактивны или инертны, концентрация электролита уменьшается, когда электрический ток циркулирует из-за электролиза. | Концентрация на стороне анодного полуэлемента увеличивается, а концентрация катодного полуэлемента уменьшается, когда два электрода соединяются проволокой. |
Оба электрода могут быть установлены в одной ячейке. | Электроды вставляются в разные ячейки. |
Электролитическая ячейка
В этой ячейке устроена такая установка, как электричество, проводимое через раствор электролита или его расплавленную или плавленую форму, которая генерирует свободные ионы, поэтому правильно сказано, что электрическая энергия преобразуется в химическую энергию в электролитических ячейках.
Принцип работы электролитической ячейки проиллюстрирован на примере ячейки, в которой электролиз расплавленного NaCl осуществляется между инертными электродами или электродами Нобеля, которые с ним не взаимодействуют.
Рис: Редокс-ячейка
Чтобы получить правильную настройку электролитической ячейки, чтобы он помогал пропускать ток через водный раствор электролита, то есть NaCl, в нем находятся два металлических стержня, которые, в свою очередь, связаны с концами источника питания.
Эти два металлических стержня называются электродами, стержень, через который ток входит в водный электролитический раствор, является анодом, его положительный конец установки, а стержень, через который ток выходит из водного раствора электролита, является катодом, его отрицательным концом установки.
Вся эта установка, за исключением внешнего источника питания или батареи, называется Cell . Электроны, выходящие через отрицательный электрод ячейки, принимаются отрицательной клеммой батареи.
Эти текущие электроны расходуются в реакции восстановления, которая происходит на катоде.
Число электронов, принимаемых на отрицательном выводе электрода, возвращается обратно к положительному выводу источника питания через положительный электрод ячейки, где электроны выходят из-за окисления.
Внутри установки ток осуществляется за счет движения свободных ионов, генерируемых во время прохождения электронов внутрь и из ячейки; предоставленные катионы движутся к катоду (отрицательный электрод), а анионы к аноду (положительный электрод)
Это свободное движение ионов обоих типов вызывает электролитическую проводимость.
Просто подумай
CASE-01 Наличие нескольких катионов в ячейке
Стандартные восстановительные потенциалы при 25 ° C приведены ниже для нескольких общих реакций
CASE-02: Наличие мультианионов в ячейке
Важность соляного моста
CASE-01 Наличие мультикатионов в ячейке
Давайте посмотрим на состояние, которое включает в себя более одного типа катионов.Способность катиона двигаться к катоду, где он приобретает электрон и уменьшается, зависит от таких факторов, как его масса, размер, заряд на нем и т. Д.
Цитируя это, мы можем сказать, что трудно количественно предсказать правильный порядок восстановления катионов. Потому что один фактор может его ускорить, а другой подавить.
Наилучший способ предсказать это — дать количественное значение или число на общий эффект всех факторов, участвующих в восстановительной способности катиона.
Это количественное число или значение называется потенциалом снижения стандарта SRP. Катион с более высоким значением SRP будет восстанавливаться предпочтительно быстрее, чем катион с более низким значением SRP.
Стандартные восстановительные потенциалы при 25 ° C приведены ниже для нескольких общих реакций
Полуреакция восстановления | E °, V | Полуреакция восстановления | E °, V |
Факс 2 + 2e — → 2Ф — | 2.87 | AgCl + e — → Ag + Cl — | 0,222 |
S 2 O 8 2- + 2e — → 2SO 4 2- | 2,0 | PdI 4 2- + 2e — → Pd + 4I — | 0.18 |
Co 3+ + e — → Co +2 | 1,82 | Cu 2+ + e — → Cu + | 0,15 |
H 2 O 2 + 2H + + 2e — → 2H 2 O | 1.77 | Sn 4+ + 2e — → Sn 2+ | 0,13 |
MnO 4 — + 4H + + 3e — → MnO 2 + 2H 2 O | 1,70 | Ag (S 2 O 3 ) 2 3- + e — → Ag + 2S 2 O 3 2- | 0.017 |
PbO 2 + 4H + + SO 4 2 + 2e — → PbSO 4 + 2H 2 O | 1,70 | 2H + + 2e — → H 2 | 0,000 |
Ce 4+ + e — → Ce 3+ | 1.70 | Pb 2+ + 2e — → Pb | –0,126 |
MnO 4 — + 8H + + 5e– → Mn +2 + 4H 2 O | 1,51 | Sn 2+ + 2e — → Sn | — 0.14 |
Au 3+ + 3e — → Au | 1,50 | 2CuO + H 2 O + 2e — → Cu 2 O + 2OH — | — 0,15 |
Класс 2 + 2e — → 2Cl — | 1.36 | AgI + e — → Ag + I — | — 0,151 |
Cr 2 O 7 2- + 14H + + 6e — → 2Cr +3 + 7H 2 O | 1,33 | CuI + e — → Cu + I — | — 0.17 |
Ti 3+ + 2e — → Ti + | 1,26 | Ni 2+ + 2e — → Ni | — 0,25 |
MnO 2 + 4H + + 2e — → Mn 2+ + 2H 2 O | 1.23 | Co 2+ + 2e — → Co | — 0,28 |
O 2 + 4H + + 4e — → 2H 2 O | 1,229 | PbSO 4 + 2e — → Pb + SO 4 2- | — 0.31 |
2IO 3 — + 12H + + 10e — → I 2 + 6H 2 O | 1,20 | Ti + + e — → Ti | — 0,336 |
Br 2 + 2e — → 2Br — | 1.09 | Cu 2 O + H 2 O + 2e — → 2Cu + 2OH — | — 0,34 |
AuCl 4 — + 3e — → Au + 4Cl — | 1,00 | Кд 2+ + 2е — → Кд | — 0.403 |
OCl — + H 2 O + 2e — → Cl — + 2OH — | 0,94 | Fe 2+ + 2e — → Fe | — 0,44 |
Pd 2+ + 2e — → Pd | 0.92 | Cr 3+ + 3e — → Cr | — 0,74 |
2Hg 2+ + 2e — → Hg 2 2+ | 0,92 | Zn 2+ + 2e — → Zn | — 0.7628 |
Cu 2+ + I — + e — → CuI | 0,85 | 2H 2 O + 2e — → H 2 + 2OH — | — 0,828 |
Ag + + e — → Ag | 0.799 | Mn 2+ + 2e — → Mn | — 1,18 |
Fe 3+ + e — → Fe 2+ | 0,771 | H 2 + 2e — → 2H — | — 2.25 |
O 2 + 2H + + 2e — → H 2 O 2 | 0,69 | мг 2+ + 2e — → мг | –2,37 |
Cu 2+ + Cl — + e — → CuCl | 0.566 | Ce 3+ + 3e — → Ce | –2,48 |
I 2 + 2e –- → 2I — | 0,535 | Na + + e — → Na | — 2.713 |
Cu + + e — → Cu | 0,52 | Ca 2+ + 2e — → Ca | –2,87 |
Cu 2+ + 2e — → Cu | 0,34 | К + + е — → К | — 2.93 |
Hg 2 Cl 2 + 2e — → 2Hg + 2Cl — | 0,270 | Li + + e — → Li | –3,03 |
Hg 2 Cl 2 + 2e — → 2Hg + 2Cl — (насыщенный KCl) | 0.244 | ||
Ge 2+ + 2e — → Ge | 0,23 |
CASE-02: На наличие мультианионов в ячейке
Обратная сторона SRP называется окислительным потенциалом SOP-Standard.
При электролизе водного раствора NaCl ион H + будет восстановлен до газа H 2 за счет усиления электронов. (Этот ион H + происходит из воды, присутствующей в водной фазе) на катоде, с другой стороны, ионы Cl — окислялись бы до газа Cl 2 на аноде.
Вышеизложенные концепции используются при решении проблем, но не всегда. Поскольку способность катиона восстанавливаться или аниона окисляться также зависит от их концентраций.
Это говорит о том, что восстановление одного катиона лучше, чем другого катиона, хотя SRP первого катиона меньше, чем второго, просто путем регулирования его концентрации.
Уникальное свойство реакции REDOX заключается в том, что ее можно проводить с реагентами, присутствующими отдельно в космосе и просто связанными посредством электрического соединения, то есть химическая энергия преобразуется в электрическую.
Давайте посмотрим на гальванический элемент ниже, в котором наблюдается реакция между ионами меди и металлическим цинком:
Рис. Пример окислительно-восстановительной реакции
Установка состоит из двух стаканов, один содержит ионы Cu 2+ с медным стержнем в качестве электрода, второй стакан содержит раствор Zn 2+ и цинковый стержень в качестве электрода.Поскольку оба они разделены, для создания связи между двумя решениями используется перевернутая U-образная трубка, известная как Salt Bridge . Они содержат агар-агаровый гель с электролитическим раствором KCl или NH 4 NO 3 .
Вытекания или утечки раствора из солевого мостика можно избежать, закупорив концы трубки ватой или стекловатой или даже закупорив пористым материалом.
Когда реакция начинается, амперметр, подключенный к двум электродам через провод, показывает отклонение, которое подтверждает, что в стаканах происходит химическая реакция и течет что-то заряженное.
Цинковый электрод начинает выделять ионы Zn 2+ в растворе электролита, делая его со временем маленьким, с другой стороны, размер медного электрода увеличивается за счет осаждения на нем нейтрального атома меди. Это сделает электролитический раствор цинкового стакана более концентрированным с катионами, а другой стакан не будет катионов.
Отклонение амперметра показывает, что электроны движутся от цинкового стержня к медному стержню.Это непрерывный процесс до тех пор, пока реагентов достаточно, присутствует солевой мостик и электрическое соединение надежно.
Давайте посмотрим, что происходит внутри на микроскопическом уровне: цинковый стержень выделяет электроны, которые выходят из него, и начинает путешествовать по внешней цепи, это дает ионы Zn 2+ , которые имеют более высокое сродство к среде раствора, чем твердый стержень. Таким образом, ионы Zn 2+ выходят из стакана, что приводит к уменьшению размеров стержня Zn.
Zn (s) → Zn 2+ + 2e — (уменьшение размера цинкового стержня) |
Мы даже наблюдаем, что электроны текут к медному стержню и попадают внутрь электролитического раствора, где он нейтрализует ионы Cu 2+ на металлический атом Cu, который имеет высокое сродство к твердому стержню Cu, что приводит к тому, что все они осаждаются на нем, что увеличивает его размер.
2e — + Cu 2+ (вод.) → Cu (s) (размер медного стержня увеличивается) |
Наконец, мы должны понять назначение и использование соляного моста. Во время реакции мы видели, что ионы цинка образуются за счет потери электронов, и эти ионы цинка выходят в растворе, из-за чего общий положительный заряд стакана с цинковым стержнем увеличивается.
В то же время общий отрицательный заряд на медном стакане увеличивается, потому что атом Cu осаждается на медном стержне.
Соляной мостик помогает предотвратить чистое накопление положительных и отрицательных зарядов с обеих сторон. При этом отрицательные ионы из солевого мостика попадают в сторону цинкового стакана, чтобы уменьшить чистый положительный заряд. Положительные ионы из солевого мостика попадают в химический стакан с медной стороной, чтобы уменьшить там чистый отрицательный заряд.
Если это не было сделано, то из-за накопления чистых положительных и отрицательных зарядов на обеих сторонах окислительно-восстановительная реакция закончится.
Таким образом, мы можем сказать, что хотя солевой мостик не участвует в реакции напрямую, он помогает поддерживать непрерывность реакции.
Важность солевого моста
Ниже перечислены функции солевого моста:
Помогает завершить соединение обеих половин ячеек.
Он предотвращает диффузию растворов в обеих полуячейках.
Помогает создать электрическую нейтральность.
Это исключает возможность перехода жидкость-жидкость.(Разность потенциалов, возникающая при контакте двух жидкостей друг с другом.)
Примечание:
Zn | Zn 2+ || Cu 2+ | Cu
Солевой мостик может быть заменен пористой перегородкой, которая обеспечивает миграцию ионов, не позволяя раствору перемешиваться.
Рис. Примечание .
Представление ячеек IUPAC
Рис. Представление ячеек
Гальванический элемент, описанный выше, представлен в сокращенном обозначении элемента IUPAC следующим образом:
Рис. Нотация ячеек IUPAC
Уловки для записи обозначений ячеек:
Всего 3 части
Сторона окисления
Соляной мост
Редукционная сторона
Сторона окисления
Всегда пишется анодный электрод первым слева.В приведенном выше примере это Zn.
После твердого анода рядом с ним указывается его электролит и его значения концентрации. В приведенном выше примере это ион Zn 2+ , член его концентрации указан в скобках как нижний индекс.
Между электродом и его электролитом сделана прямая косая черта. Он представляет собой поверхностный барьер между электродом и электролитом, поскольку они оба находятся в разном состоянии.
Соляной мост
Солевой мостик представлен двойной вертикальной чертой.
Редукционная сторона
Теперь электролит катодного полуэлемента записывается со значением его концентрации в скобках в нижнем индексе. В приведенном выше примере это Cu 2+ ion (1.0M)
После него пишется вертикальная косая черта,
Наконец, после него пишем катодный электрод катодной полуячейки.
Если есть газ, он указывается после электрода, если он находится на анодной стороне, и перед электродом в случае катода. Пример: ( Pt, H 2 / H + или H + | H 2 , Pt.)
Отметьте разницу между электродами
| ТИП ЯЧЕЙКИ | КАТОД | АНОД | ||
| ЗНАК | НАЗНАЧЕНИЕ | ЗНАК | НАЗНАЧЕНИЕ | |
| Ячейки электрохимические. | + ве | Акцептор электронов | — ве | Донор электронов |
| Электролитическая ячейка | — ве | Привлечение катионов / восстановление катионов | + ве | Притягивание анионов / Окисление анионов |
Что такое электролиз?
Слово электро означает электричество, а лизис означает убийство.
Это явление разделения соединения на участвующие / составляющие элементы путем пропускания электрического тока через его расплавленное состояние или водный раствор.
Теория преимущественного разряда
Эта теория объясняет, что если электролит содержит более двух ионов и проводится электролиз, видно, что не все ионы разряжаются на электроде одновременно, но одни ионы выделяются на электроде, а не другие.
Согласно этой теории, если все ионы притягиваются к определенному электроду, то тот, который требует меньше всего энергии для разряда, разряжается первым, чем другие.
Потенциал, при котором ионы разряжаются, называется потенциалом осаждения или разряда.
Значение потенциала разряда для разных ионов разное. Подобный разрядный потенциал ионов Na + больше, чем у ионов H + , когда в качестве катода используются инертные электроды, такие как платиновые или другие металлические электроды.Точно так же потенциал разряда OH — больше, чем у ионов Cl — . Приведенное выше объяснение можно пояснить ниже:
1. Электролиз раствора NaCl
Водный раствор NaCl содержит ионы, подобные Na +, Cl, — , H + и OH — , которые образуются из NaCl и ионизации воды. Поскольку вода является слабым электролитом, ее ионная популяция меньше. Во время реакции, когда между двумя электродами достигается разность потенциалов, ионы Na + и H + движутся к отрицательному электроду, который является катодом, а ионы Cl — и OH — движутся к положительному электроду или аноду.
На катоде между ионами H + и Na + разряжаются ионы H + , на том же основании ионы Cl — разряжаются, а не ионы OH —.
NaCl ⇌ Na + + Cl —
H 2 O ⇌ H + + OH —
| На катоде | На аноде |
| H + + e — → H | Cl — → Cl + e — |
| 2H → H 2 | 2Cl → Класс 2 |
Таким образом, ионы Na + и OH — остаются в водном растворе нетронутыми, и при испарении раствора образуются кристаллы NaOH.
Рис. Электролиз расплавленного NaCl
2. Электролиз раствора CuSO 4 с использованием платиновых электродов
CuSO 4 ⇌ Cu 2+ + SO 4 2-
H 2 O ⇌ H + + OH —
| На катоде | На аноде |
| Cu 2+ + 2e — → Cu | 2OH — → H 2 O + O + 2e — |
| О + О → О 2 |
Между ионами Cu 2+ и ионами H + Ионы Cu 2+ разряжаются на катоде, потому что ионы Cu 2+ имеют более низкий потенциал разряда, между OH — и SO 4 2-, OH — ионы разряжены на аноде из-за его более низкого потенциала разряда.Наконец, медь осаждается на катоде, а газообразный кислород выделяется на аноде.
3. Электролиз раствора Na 2 SO 4 с использованием инертных электродов
Na 2 SO 4 ⇌ 2 Na + + SO 4 2-
H 2 O ⇌ H + + OH —
| На катоде | На аноде |
| H + + e — → H | OH — → H 2 O + O + 2e — |
| 2H → H 2 | О + О → О 2 |
Между ионами H + и Na + Ионы H + разряжаются на катоде, поскольку ионы H + имеют более низкий потенциал разряда, чем ионы Na + .Между SO 4 2- и OH —, ионы OH — разряжаются на аноде, поскольку они имеют более низкий потенциал разряда. Таким образом, на катоде выделяется газообразный водород, а на аноде — газообразный кислород, то есть результирующая реакция описывает электролиз воды. Ионы Na 2 SO 4 проводят ток через раствор и не принимают участия в общей химической реакции.
Порядок убывания разрядного потенциала или возрастающего порядка осаждения некоторых ионов приведен ниже:
Для катионов: K + > Na + > Ca 2+ > Mg 2+ > Al 3+ > Zn 2+ > H + > Cu 2+ > Hg 2+ > Ag +
Для анионов: SO 4 2-> NO 3 —> OH —> Cl —> Br —> I —
4.Электролиз раствора сульфата меди с использованием медных электродов
CuSO 4 ⇌ Cu 2+ + SO 4 2-
Медь осаждается на катоде,
Cu 2+ + 2e — → Cu
На аноде медь электрода окисляется до ионов Cu 2+ или раствор ионов растворяет эквивалентное количество меди анода.
Cu → Cu 2+ + 2e —
Таким образом, при электролизе медь переносится с анода на катод.
5. Электролиз раствора нитрата серебра с использованием серебряных электродов
AgNO 3 ⇌ Ag + + NO 3 —
Серебро осаждено на катоде,
Ag + + e — → Ag
На аноде серебро электрода окисляется до ионов Ag + , которые переходят в раствор, или ионы растворяют эквивалентное количество серебра электрода.
Ag → Ag + + e —
Ag + NO 3 — → AgNO 3 + e —
Еще несколько примеров электролиза
| Электролит | Электрод | Катодная реакция | Анодная реакция |
Подкисленный водный раствор CuCl 2 |