Дослід 7. Електролітичне нікелювання міді

Зберіть прилад для електролітичного нікелювання міді, де катодом буде мідна пластинка, а анодом – нікелева (рис.2). Як електролітичну ванну 1 використайте хімічну склянку ємністю 250 мл. Катод зачистіть тонким наждачним папером, знежирте його вапняною водою, промийте декілька разів дистильованою водою та висушіть фільтрувальним папером. Електроди закріпіть паралельно один до одного на відстані 3 см і опустіть у електролізер.

Рис. 2. Схема установки для електролітичного нікелювання міді:

1 – електролітична ванна; 2 – електроди

 

До електролізера налийте розчин електроліту такого складу: 50 г NiSO₄ · 7H₂O, 40 г Na₂SO₄ · 10H₂O, 5 г H₃BO₃ та 250 мл води. Борну кислоту додають для підкислювання розчину.

Приєднайте електроди до джерела струму та за допомогою реостата встановіть густину струму 0,005-0,01 А/см². Час електролізу – 15-20 хв. Після цього відімкніть прилад від джерела живлення, вийміть мідний катод з електролітичної вани, промийте його водою та висушіть фільтрувальним папером. Запишіть рівняння реакцій, що відбуваються на електродах.

___________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________

 

Завдання для самоконтролю до теми

"Електроліз розчинів";

1. В чому полягає сутність процесу електролізу? Що таке вихід за струмом?

2. Яка принципова відмінність процесів, що відбуваються у гальванічному елементі та при електролізі?

3. Яке значення для електролізу має матеріал електрода?

4. Які реакції можливі на інертних та металевих електродах при електролізі?

5. Поясніть сутність процесів гальваностегії та гальванопластики?

6. Чому лужні метали не можна добути електролізом водних розчинів їхніх сполук?

7. Розчин містить йони Fe²⁺, Ag⁺, Bi³⁺ і Pb²⁺ в однаковій концентрації. У якій послідовності йони будуть виділятися при електролізі, якщо напруга достатня для виділення будь-якого металу? Напишіть процеси, що відбуваються на катоді.

8. При електролізі розчину солі металу (ІV) за 10 хвилин при силі струму 5 А виділилося на катоді 1,517 г металу. Визначте молярну масу еквівалентів металу та вкажіть його.

9. Обчисліть масу: а) срібла, б) міді, в) бісмуту, осаджену на катоді, внаслідок пропускання електричного струму силою 6 А через розчин відповідної солі протягом 30 хвилин.

10. При електролізі водного розчину хром (ІІІ) сульфату струмом силою 2 А маса катода збільшилася на 8 г. Протягом якого часу проводили електроліз?

11. Чому дорівнює молярна маса еквівалентів кадмію, якщо для виділення 1 г кадмію з розчину його солі треба пропустити через розчин 1717 Кл електрики.

12. При електролізі водного розчину станум (ІІ) хлориду на аноді виділилося 4,48 л хлору (н.у.). Знайдіть масу олова, яка виділилась на катоді.

13-30. Складіть схеми електролізу з інертними електродами водних розчинів солей:

 

№	Розчини солей	№	Розчини солей
	AgNO3, BaCl2		КСl, Cu(NO3)2
	Cr(NO3)2, Na2S		NaNO3, CuI2
	CuI2, NaNO3		КІ, Ni(NO3)2
	Na2SO4, CuCl2		SnCl2, Fe2(SO4)3
	Hg(NO3)2, СаСl2		MgСl2, Mn(NO3)2
	Ni(NO3)2, SnCl2		CrCl3, CaSO4
	K2SO4, AuCl3		К2S, SnSO4
	Na3PO4, СrСl3		LiNO3, CuI2
	KBr, CuSO4		SnBr2, K3PO4

 

31-37. Якої сили повинен бути струм, щоб за час t шляхом електролізу з розчину солі виділився метал масою m г? Запишіть електродні процеси.

 

 

№	Сіль	m, г	t
	AgNO3	2,00	15 хв. 38 с.
	CuSO4	4,30	13 хв. 57 с.
	Fe2(SO4)3	2,50	20 хв. 46 с.
	SnBr2	1,50	30 хв. 18 с.
	Hg(NO3)2	2,50	24 хв. 13 с.
	AuCl3	2,50	12 хв. 43 с.
	CuCl2	2,50	10 хв. 16 с.

38. Які процеси відбуваються під час електролізу з інертним анодом розплаву солі: а) калій йодиду, б) кальцій сульфіду.

39. Розплав містить йони Sn²⁺, Au⁺, Zn²⁺ і Ni²⁺ в однаковій концентрації. В якій послідовності йони будуть виділятися при електролізі, якщо напруга достатня для виділення будь-якого металу? Напишіть процеси, що відбуваються на катоді.

40. Складіть рівняння процесів, що відбуваються на графітових електродах під час електролізу водного розчину MgSO₄. Розрахуйте маси речовин, що при цьому утворюються на катоді та аноді, якщо кількість електрики становить 193000 А∙с.