- •Индивидуальные задания модуля 3 «Электрохимия» Примеры решения типовых задач по теме «Окислительно-восстановительные реакции»
- •Индивидуальные задания по теме «Окислительно-восстановительные реакции»
- •Примеры решения типовых задач по теме «Гальванические элементы»
- •Индивидуальные задания по теме «Гальванический элемент»
- •Приложение
Индивидуальные задания по теме «Гальванический элемент»
Задание 3.
Укажите катод и анод в заданном гальваническом элементе, запишите уравнения реакций, протекающих у электродов, составьте уравнение суммарной реакции. Вычислите ЭДС заданного гальванического элемента при соответствующих концентрациях потенциалопределяющих ионов (табл. 17).
Таблица 17 |
||
№ варианта |
Схема гальванического элемента |
Концентрации потенциал- определяющих ионов, моль/л |
1 |
Pt | SnCl4 || FeCl3 | Pt SnCl2 FeCl2 |
[Sn4+]=0,01; [Fe3+]=1 [Sn2+]=0,01; [Fe2+]=1 |
2 |
Pt | CrCl3 || SnCl4 | Pt CrCl2 SnCl2 |
[Cr3+]=0,5; [Sn4+]=1 [Cr2+]=0,01; [Sn2+]=0,1 |
3 |
Mg | MgSO4 || NiSO4 | Ni |
[Mg2+]=0,1; [Ni2+]=1 |
4 |
Zn | ZnSO4 || CdSO4 | Cd |
[Zn2+]=0,1; [Cd2+]=1 |
5 |
Mn | MnSO4 || ZnSO4 | Zn |
s [Mn2+]=1; [Zn2+]=0,01 |
6 |
Pt(H2) | H2SO4 || CuSO4 | Cu |
p(H2)=1атм; pH=2; [Cu2+]=0,1 |
7 |
Pt(H2) | H2SO4 || AgNO3 | Ag |
p(H2)=1атм; pH=3; [Ag+]=0,5 |
Окончание табл. 17 |
||
№ варианта |
Схема гальванического элемента |
Концентрации потенциал- определяющих ионов, моль/л |
8 |
Cd | CdSO4 || CuSO4 | Cu |
[Cd2+]=0,1; [Cu2+]=0,5 |
9 |
Zn | ZnSO4 || H2SO4 | Pt(H2) |
[Zn2+]=0,5; p(H2)=1атм; pH=1 |
10 |
Ni | Ni SO4 || H2 SO4 | Pt(H2) |
[Ni2+]=0,1; p(H2)=1атм; pH=2 |
11 |
Cu | Cu SO4 || AgNO3 | Ag |
[Cu2+]=0,1; [Ag+]=0,5 |
12 |
Zn | Zn(NO3)2 || AgNO3 | Ag |
[Zn2+]=0,2; [Ag+]=0,5 |
13 |
Cu | Cu(NO3)2 || Hg(NO3)2 | Hg |
[Cu2+]=0,5; [Hg2+]=0,1 |
14 |
Mn | MnSO4 || Cr2(SO4)3 |Cr |
[Mn2+]=0,1; [Cr3+]=0,5 |
15 |
Zn | ZnSO4 || CrCl3 | Pt CrCl2 |
[Zn2+]=0,1; [Cr3+]=0,1;[Cr2+]=0,01 |
16 |
Cd | CdCl2 || SnCl4 | Pt SnCl2 |
[Cd2+]=0,1; [Sn4+]=1;[Sn2+]=0,1 |
17 |
Zn | ZnCl2 || KCl | Pt(Cl2)
|
[Zn2+]=0,5; p(Cl2)=1атм; [Cl-] =0,1 |
18 |
Pt(H2) | H2 SO4 || KCl | Pt(Cl2)
|
p(H2)=1атм; p(Cl2)=1атм; [Cl-]=0,1 |
19 |
Pt(H2) | H2 SO4 || KI | Pt(I2)
|
p(H2)=1атм; pH=2; p(l2)=1атм; [l-]=0,1; |
20 |
Cu | Cu SO4 || SnCl4 | Pt SnCl2 |
[Cu2+]=0,5; [Sn4+]=1; [Sn2+]=0,1 |
21 |
Pt | SnCl4 || Hg(NO3)2 | Hg SnCl2 |
[Sn4+]=0,5; [Hg2+]=0,1; [Sn2+]=0,1 |
22 |
Cu | Cu(NO3)2 || Fe(NO3)3 | Pt Fe(NO3)2 |
[Cu2+]=0,1; [Fe3+]=1; [Fe2+]=0,1 |
23 |
Zn | Zn SO4 || Fe2(SO4)3 | Pt FeSO4 |
[Zn2+]=0,5; [Fe3+]=1; [Fe2+]=0,01 |
24 |
Co | CoSO4 || Cu SO4 | Cu |
[Co2+]=0,1; [Cu2+]=1; |
25 |
Cr | CrCl3 || CdCl2 | Cd |
[Cr3+]=0,01; [Cd2+]=1 |
Задание 4.
Составьте схему гальванического элемента, в котором протекает заданная реакция. Укажите катод и анод в полученном гальваническом элементе и процессы, протекающие на них (табл. 18).
Таблица 18 |
|
№ варианта |
Окислительно-восстановительная реакция, протекающая в гальваническом элементе |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 |
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu SnCl2+2FeCl3=SnCl4+2FeCl2 Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2 Cd+CuSO4=CdSO4+Cu Zn+NiSO4=ZnSO4+Ni Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag 2CrCl2+SnCl4=2CrCl3+SnCl2 Mn+H2SO4=MnSO4+H2 Zn+SnCl4=ZnCl2+SnCl2 Mn+ZnSO4=MnSO4+Zn Cu+Hg(NO3)2=Cu(NO3)2+Hg Cd+H2SO4=CdSO4+H2 Zn+NiSO4=ZnSO4+Ni Mn+2CrCl3=2CrCl2+MnCl2 Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2 2CrCl2+SnCl4=SnCl2+2CrCl3 Cd+NiSO4=CdSO4+Ni Al+3CrCl3=AlCl3+3CrCl2 Fe+SnCl4=SnCl2+FeCl2 H2+CuSO4=H2SO4+Cu Zn+Hg(NO3)2=Zn(NO3)2+Hg Co+H2SO4=CoSO4+H2 Fe+NiSO4=FeSO4+Ni Sn+Hg(NO3)2=Sn(NO3)2+Hg |
Задание 5.
Используя стандартные электродные потенциалы окислительно-восстановительных систем, определите, в каком направлении будет протекать окислительно-восстановительная реакция ( табл. 19).
|
Таблица 19 |
№ варианта |
Уравнение реакции |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 |
Cl2+K2SO4+H2SO4 = S+KСlO3+H2O Cu(NO3)2+KI=CuI+I2+KNO3 HMnO4+Bi(NO3)3+KNO3+H2O=Mn(NO3)2+KBiO3+HNO3 KI+FeCl3=I2+FeCl2+KCl Cd+HNO3=Cd(NO3)2+NO+H2O KF+FeCl3=F2+FeCl2+KCl S+NaBr=Na2S+Br2 I2+H2O2=HIO3+H2O Hg+Pb(NO3)2=Hg(NO3)2+Pb Mg+H2SO4=MgSO4+H2S+H2O KNO3+HBr=KNO2+Br2+H2O K2S+NaOCl+H2SO4=S+K2SO4+NaCl+H2O Br2+Cl2+H2O=HbrO3+HCl Na2SO3+HNO3=Na2SO4+NO+H2O FeCl3+NO+H2O=FeCl2+HNO3+HCl H2SeO3+H2O=H2SeO4+H2O H2SO4+HBr=H2SO3+Br2+H2O SnCl2+HNO3+HCl=SnCl4+NO+H2O K4[Fe(CN)6]+Cl2=K3[Fe(CN)6]+KCl GeO2+NO2+H2O=Ge+HNO3 FeCl2+H[AuCl4]=Au+FeCl3+HCl PbO2+HCl=PbCl2+Cl2+H2O N2+NI=N2H4+I2 Cl2+MnCl2+KCl+H2O=KMnO4+HCl I2+NaCl+K2SO4+H2O=KI+NaOCl+H2SO4 |