КороткМетодикиЛр

5.Напишите молекулярные и ионно-молекулярные уравнения гидролиза данных солей по первой ступени.

6.Вычислите константу гидролиза по первой ступени для каждой соли, используя значения констант диссоциации электролитов.

7.На основании полученных данных определите, какая из солей гидролизуется в большей степени.

Опыт 3. Влияние температуры на гидролиз

1.В пробирку поместите небольшое количество сухой соли хлорида железа (III). 2.Добавьте воды и нагрейте раствор до образования осадка.

3. Напишите молекулярные и ионно-молекулярные уравнения гидролиза соли хлорида железа (III) для всех 3 стадий.

Лабораторная работа № 8. Коррозия и защита металлов

Цель работы: изучить процессы коррозии и некоторые способы защиты металлов от коррозии.

Приборы и реактивы: металлы – цинк, медная проволока, оцинкованное и луженое железо, стальная пластина. Спиртовый раствор фенолфталеина, смесь (3%-ный раствор NaCl + 10%-ный раствор K3[Fe(CN)6] + спиртовый раствор фенолфталеина), растворы солей (FeSO4, NaCl, K3[Fe(CN)6]), растворы кислот (H2SO4, HCl).

Опыт 1. Кислотная коррозия при контакте двух металлов

(коррозия с водородной деполяризацией)

1.Налейте в пробирку 4-5 мл 2 н серной кислоты и поместите туда кусочек цинка. 2.Наблюдайте выделение водорода.

3.Опустите в пробирку, зачищенную медную проволоку, не касаясь цинка. Наблюдайте отсутствие выделения водорода на проволоке.

4.Прикоснитесь проволокой к поверхности цинка. Наблюдайте увеличение скорости выделения водорода.

5. Объясните, какой из металлов разрушается, на каком из металлов выделяется водород.

Опыт 2. Коррозия в нейтральной водной среде при контакте двух металлов

(коррозия с кислородной деполяризацией)

I вариант. 1. Налейте в пробирку 5–6 мл 3% -ного раствора хлорида натрия, добавьте к нему 5–6 капель фенолфталеина.

2.Поместите в раствор зачищенную наждачной бумагой медную проволоку, обвитую цинковой проволокой.

3.Наблюдайте через 5–7 минут появление розовой окраски. На каком металле она появляется?

II вариант. 1. Налейте в пробирку 5–6 мл 3%-ного раствора хлорида натрия, добавьте к нему 5–6 капель фенолфталеина.

2.Поместите в раствор, зачищенный наждачной бумагой железный гвоздь, обвитый цинковой проволокой.

3.Наблюдайте через 5–7 мин появление розовой окраски. На каком металле она появляется?

4.Добавьте в раствор несколько капель раствора красной кровяной соли K3[Fe(CN)6].

11

III вариант. 1.Налейте в пробирку 5–6 мл 3%-ного раствора хлорида натрия, добавьте к нему 5–6 капель фенолфталеина.

2.Поместите в раствор зачищенную наждачной бумагой медную проволоку, обвитую железной (стальной) проволокой.

3.Наблюдайте через 5–7 мин появление розовой окраски. На каком металле она появляется?

4.Добавьте в раствор несколько капель раствора красной кровяной соли K3[Fe(CN)6]. Наблюдайте появление синей окраски.

5.Напишите уравнения электродных процессов на анодных и катодных участках, при коррозии железа в контакте с медью, в нейтральной среде со свободным доступом воздуха. Объясните изменения окраски раствора.

Опыт 3. Коррозия при неравномерной аэрации (атмосферная коррозия стали)

1.Зачистите стальную пластину наждачной бумагой, промойте водой, просушите фильтровальной бумагой.

2.На чистую поверхность металла пипеткой нанесите смесь растворов (хлорид натрия 3%, красная кровяная соль, индикатор фенолфталеин).

3.Наблюдайте изменение окраски в разных частях капли.

4.Обоснуйте разделение анодных и катодных участков на поверхности стали под каплей раствора при неравномерной аэрации.

Опыт 4. Защитные металлические покрытия

1.Сделайте глубокие царапины гвоздем на железных пластинах, покрытых цинком и оловом.

2. Налейте в 2 пробирки 3-4 мл 2 н серной кислоты и добавьте 2-3 капли раствора красной кровяной соли.

3.Опустите в первую пробирку пластинку оцинкованного железа, в другую луженого железа. Поставьте пробирки в штатив на 5-7 минут.

4.По истечении времени наблюдайте изменение окрашивания растворов в синий цвет вблизи царапины и на торцах.

5.Объясните смысл металлических защитных покрытий на металле.

Лабораторная работа № 7. Электролитическое никелирование меди

Цель работы: Получение никелевого покрытия на меди, определение толщины полученного покрытия и расчет катодного выхода по току.

Приборы и реактивы: Источник постоянного тока (выпрямитель), амперметр, переменный резистор (активное сопротивление), электролизёр (химический стакан), квадрантные весы, электроды, соединительные провода. Водный раствор электролита NiSO4 с технологическими добавками КСl, KF, H3BO3 (рН = 6,0…6,5).

Общие положения. При выполнении лабораторной работы строго соблюдайте правила техники безопасности: включение установки в сеть проводить только в присутствии преподавателя или лаборанта! Обратите внимание на правильность собранной схемы, электроды необходимо осторожно помещать в стакан с электролитом, не допуская соприкосновения электродов (анода и катода). Запрещается извлекать электроды из раствора и разбирать схему без отключения источника тока. После проведения опыта необходимо отключить установку от источника питания.

12

1.Получите у преподавателя исходные данные для опыта (величину силы тока и промежуток времени проведения электролиза).

2.Перед выполнением работы изучите описание опыта, уясните цель, задачи и порядок проведения работы.

3.Закрепите никелевую пластину (анод) в верхней крышке электролизёра.

4.Взвесьте тщательно очищенный и обезжиренный медный электрод.

5.Запишите в таблицу величину полученной массы электрода-катода m1, г.

6.Вставьте в электродержатель и закрепите в нем взвешенный медный электрод-катод.

7.Опустите в электролизёр (стакан), содержащий подготовленный раствор для никелирования, два электрода (никелевую и медную пластинки).

8.Подключите к положительному полюсу источника тока никелевую пластинку, а к отрицательному – медную.

9.В присутствии преподавателя или лаборанта включите тумблером в сеть установку. Установите заданную преподавателем величину силы тока (3–5 А) и, используя секундомер или имеющиеся у Вас часы, начинайте отсчет промежутка времени, установленного преподавателем для проведения опыта (4–6 мин).

10.По окончании времени проведения опыта с помощью выключателя отключите электролизёр от источника постоянного тока и всю установку – от внешней сети переменного тока.

11.Извлеките из электролизёра электроды. Осторожно отсоедините медный электрод с никелевым покрытием от крышки-держателя, промойте под краном с водой, просушите его фильтровальной бумагой, не допуская царапин на поверхности покрытия, вновь взвесьте медный электрод и запишите в таблицу полученную массу электрода m2, г.

12.Определите массу выделившегося никеля на медном катоде из формулы:

mоп = m2 – m1,

где mоп – масса покрытия опытная, г; m2 – масса медного электрода-катода с покрытием после опыта, г; m1 – масса катода до опыта, г.

13.Рассчитайте по уравнению теоретическое значение массы выделенного никеля mтеор и полученную величину занесите в таблицу.

Молярная масса эквивалентов никеля Мэк(Ni) = 29,35 г/моль.

14.Определите величину выхода по току, и данные занесите в таблицу. Объясните, почему выход по току меньше 100%.

= mоп : mтеор ∙100 %

15.С помощью линейки (с точностью до 0,1 см2) замерьте площадь S, см2 полученного двухстороннего никелевого покрытия (без учета толщины электрода) на медном электроде-катоде и ее величину запишите в таблицу.

16.Рассчитайте толщину полученного никелевого покрытия по формуле:

d = m / S ∙ρ,

где S – площадь покрытия, см2; ρNi = 8,9 г/см3.

17. Составьте схему процесса никелирования меди с учетом поляризации электродов.

13

Таблица П3

Произведение растворимости малорастворимых электролитов

15

16