Решение задач. Электролиз. Законы Фарадея - ЭЛЕКТРОДИНАМИКА

Цель: научить применять на практике теоретические знания.

Ход урока

I. Решение задач

1. Найти постоянную Фарадея, если при прохождении через электролитическую ванну заряд q =7 348 Кл на катоде выделилась масса золота m = 5 г. Химический эквивалент золота А = 0,066 Кг/моль. (9,65 · 10⁴ Кл/моль)

2. Амперметр, включенный последовательно с электролитической ванной, показывает ток I₀ = 1,5 А. Какую поправку надо внести в показания амперметра, если за время t = 10 мин на катоде отложилась масса меди m = 0,316 г? Электрохимический эквивалент меди k = 3,3 · 10^-7 кг/Кл. (0,1 А)

3. Для серебрения ложек через раствор соли серебра в течение времени t = 5 ч пропускали ток I = 1,8 А. Катодом служат n = 12 ложек, каждая из которых имеет площадь поверхности S= 50 см². Какой толщины слой серебра отложится на ложках? Молярная масса серебра m = 0,108 кг/моль, его валентность z = 1 и плотность ρ = 10500 кг/м³. (58 мкм)

4. Найти массу выделившейся меди, если для ее получения электрическим способом затрачено W = 5 кВт·ч электроэнергии. Электролиз проводится при напряжении U= 10 В. КПД установки 75% (0,445 кг.)

5. Какой заряд проходит через раствор серной кислоты (CuSO₄) за время t = 10 с, если ток за это время равномерно возрастает от I₁ = 0 до I₂ = 4 А. Какая масса меди выделится при этом на катоде? Электрохимический эквивалент меди k = 3,3 · 10^-7 кг/Кл. (6,56 мг)

6. При рафинировании меди с помощью электролиза к последовательно включенным электролитическим ваннам, имеющим общее сопротивление R = 0,5 Ом, подведено напряжение U = 10 В. Найти массу чистой меди, выделившейся на катодах ванны за время t = 10 ч, ЭДС = 6 В. Электрохимический эквивалент меди k = 3,3 · 10^-7 кг/Кл. (95 г)

7. При электролизе воды через электролитическую ванну в течение времени t = 25 мин шел ток I = 20 А. Какова температура выделившегося кислорода, если он находится в объеме V = 1 л под давлением р = 0,2 МПа. Молярная масса воды m = 0,018 кг/моль. Электрохимический эквивалент кислорода k = 8,29 · 10^-8 кг/Кл. (312 К)

8. При электролитическом способе получения алюминия на единицу массы расходуется W₁ = 50 кВт·ч/кг. Электролиз проводится при напряжении U₁ = 16,2 В. Каким будет расход электроэнергии W₂ на единицу массы при напряжении U₂ = 8,1 В?