Электрохимическая энергетика

 

Контрольная работа

для студентов заочной формы обучения

 

1. Направления электрохимической энергетики

2. Классификация химических источников тока (ХИТ).

3. Принцип действия гальванического элемента (ГЭ) – первичного химического источника тока (ХИТ).

4. Электрохимические характеристики гальванического элемента (ГЭ).

5. Существующие первичные химические источника тока (ХИТ).

6. Перспективные первичные химические источники тока (ХИТ).

7. Цинковые гальванические элементы (ГЭ).

8. Магниевые гальванические элементы (ГЭ).

9. Литиевые гальванические элементы (ГЭ).

10. Коммуникация химических источников тока (ХИТ).

11. Электродные и токообразующие реакции в первичных химических источниках тока (ХИТ).

12. Классификация вторичных химических источников тока (ХИТ) – аккумуляторов.

13. Кислотные аккумуляторы.

14. Щелочные аккумуляторы.

15. Аккумуляторы с твердым и расплавленным электролитом.

16. Принцип действия вторичных химических источников тока (ХИТ) – аккумуляторов.

17. Электрохимические характеристики аккумуляторов.

18. Процессы при эксплуатации вторичных химических источников тока (ХИТ) – аккумуляторов.

19. Литиевые аккумуляторы.

20. Никелевые, цинковые аккумуляторы.

21. Свинцовые аккумуляторы.

22. Металловоздушные аккумуляторы, с неводными растворами, с твердыми электролитами, высокотемпературные, редокс-аккумуляторы.

23. Понятие топливного элемента (ТЭ). Классификация топливных элементов.

24. Примеры электрохимических систем, разработанных для топливных элементов.

25. Характеристика окислителей и восстановителей, применяемых в топливных элементах.

26. Виды электрохимических конденсаторов.

27. Наноматериалы в энергетике.

28. Нанотехнологии в энергетике.

29. Химические источники тока для электромобиля.

30. Электрохимические энергоустановки (ЭЭУ) и электрохимические электростанции (ЭЭС).

31. Составьте таблицу электродных потенциалов алюминия в растворах с активными концентрациями : 1; 0,1; 0,01; 0,0001; 0,00001 моль/л и начертите кривую зависимости электродного потенциала от концентрации ионов.

32. Вычислите, как изменится электродный потенциал цинкового электрода, если концентрация раствора сульфата цинка, в который погружена цинковая пластинка, уменьшится от 0,1 до 0,01 н (активность частиц a примите равной концентрации с).

33. Вычислите ЭДС гальванического элемента

если моль/л и моль/л (активность частиц a примите равной концентрации с).

34. Имеется концентрационная цепь:

.

Вычислите электродные потенциалы и ЭДС (активность частиц a примите равной концентрации с).

35. Напишите уравнение Нернста для реакции:

.

Рассчитайте значение потенциала данной реакции для активностей ионов , , равных 1, и рН среды, равном 1 и 10 при 298 К.

36. Сравните ЭДС двух концентрационных цепей:

а) ;

б)

(активность частиц a примите равной концентрации с).

37. Дана концентрационная цепь:

ЭДС цепи В. Чему равна концентрация раствора при отрицательном электроде? (Активность частиц a примите равной концентрации с).

38. Имеется концентрационная цепь:

ЭДС цепи В. Определите х. (Активность частиц a примите равной концентрации с).

39. Вычислите ЭДС и изменение энергии Гиббса для гальванического элемента, образованного магнием и цинком, погруженными в растворы их солей с концентрациями ионов (моль/л): . Сравните с ЭДС гальванического элемента, образованного стандартными электродами тех же металлов. (Активность частиц a примите равной концентрации с).

40. Какие процессы происходят на электродах медного концентрационного гальванического элемента, если у одного из электродов моль/л, а у другого – 10^-3 моль/л? В каком направлении движутся электроны во внешней цепи? Ответ дайте, исходя из величины ЭДС и этой цепи. (Активность частиц a примите равной концентрации с).

41. ЭДС гальванического элемента, образованного никелем, погруженным в раствор его соли с концентрацией ионов моль/л, и серебром, погруженным в раствор его соли, равна 1,108 В. Определите концентрацию ионов в растворе его соли. (Активность частиц a примите равной концентрации с).

42. Исходя из величины стандартных окислительно-восстановительных потенциалов и значения , определите, будет ли работать гальванический элемент, в котором на электродах протекают процессы:

а) ;

б)

43. Потенциал серебрянного электрода в растворе составил 95% от значения его стандартного электродного потенциала. Чему равна концентрация ионов (в моль/л)? (Активность частиц a примите равной концентрации с).

44. Составьте схему работы гальванического элемента, образованного железом и свинцом, погруженными в 0,005 М растворы их солей. Рассчитайте ЭДС этого элемента и изменение величины энергии Гиббса. (Активность частиц a примите равной концентрации с).

45. При какой концентрации ионов (моль/л) потенциал цинкового электрода будет на 0,015 В меньше его стандартного электродного потенциала? (Активность частиц a примите равной концентрации с).

46. При какой концентрации ионов (моль/л) значение потенциала медного электрода становится равным стандартному потенциалу водородного электрода? (Активность частиц a примите равной концентрации с).

47. Составьте схему, напишите электронные уравнения электродных процессов и вычислите ЭДС гальванического элемента, состоящего из свинцовой и магниевой пластин, опущенных в растворы своих солей с концентрацией моль/л. Изменится ли ЭДС этого элемента, если концентрацию каждого из ионов увеличить в одинаковое число раз? (Активность частиц a примите равной концентрации с).

48. Гальванический элемент составлен по схеме:

Рассчитайте ЭДС этого элемента при стандартных условиях, изменение энергии Гиббса протекающей в нем реакции.

49. Как будет смещаться равновесие в системе при работе составленного из нее гальванического элемента:

Напишите уравнения соответствующих реакций. Определите стандартную ЭДС и токообразующей реакции.

50. Нормальные потенциалы олова и свинца равны – 0,14 В и 0,13 В. Покажет ли амперметр ток в гальваническом элементе, образованном из полуэлементов

?

(Активность частиц a примите равной концентрации с).

51. Имеется концентрационная цепь:

.

Вычислите электродные потенциалы и ЭДС. (Активность частиц a примите равной концентрации с).

52. Концентрационная гальваническая цепь составлена магниевыми электродами, погруженными в растворы разной концентрации:

.

Кажущаяся степень диссоциации в 0,001н MgSO₄ равна 87%. Опредедите степень электролитической диссоциации MgSO₄ в 2М растворе, если ЭДС цепи равна 0,103 В. Активность частиц a примите равной концентрации с. (Степень диссоциации a равна отношению числа молекул, распавшихся на ионы, к общему числу молекул растворенного вещества).

53. Гальванический элемент составлен по схеме:

.

Рассчитайте ЭДС этого элемента при стандартных условиях, найдите изменения энергии Гиббса протекающей в нем реакции. Напишите уравнения электродных и токообразующей реакций.

54. Как будет смещаться равновесие в системе при работе составленного из нее гальванического элемента:

Напишите уравнения соответствующих реакций. Определите стандартную ЭДС и токообразующей реакции.

55. Вычислите ЭДС концентрационного элемента, составленного из двух водородных электродов, погруженных в растворы кислот с рН=2 и рН=4.

56. Укажите знаки электродов, направление потока электронов и ЭДС цепи (под обозначениями концентраций соответствующих растворов указаны степени диссоциации электролитов ; степень диссоциации равна отношению количества молекул, распавшихся на ионы, к общему количеству молекул растворенного вещества):

.

Активность частиц a примите равной концентрации с.

57. В каком направлении пойдет ток в гальваническом элементе, состоящем из водородных электродов, находящихся в растворах с рН 2 и рН 13? Какова ЭДС этого элемента?

58. Будет ли работать гальванический элемент, состоящий из водородных электродов, погруженных в 1 н и 0,1 н растворы КОН при 25°С, если кажущаяся степень диссоциации растворов КОН соответственно равна 77 и 91%. Активность частиц a примите равной концентрации с. (Степень диссоциации равна отношению количества молекул электролита, распавшихся на ионы, к общему количеству молекул растворенного электролита).

59. Обозначьте знаки электродов, укажите направление потока электронов и вычислите ЭДС концентрационной цепи:

.

Активность частиц a примите равной концентрации с.

60. Обозначьте знаки электродов, укажите направление потока электронов и вычислите ЭДС концентрационной цепи:

.

Активность частиц a примите равной концентрации с.

61. –90. Составьте схему и рассчитайте нормальную электродвижущую силу гальванического элемента, в котором обратимо протекала бы следующая реакция (активность частиц a примите равной концентрации с, равной 1):

.

62.

.

63.

.

64.

.

65.

.

66.

.

67.

.

68.

.

69.

.

70.

.

71.

.

72.

.

73.

.

74.

.

75.

.

76.

.

77.

.

78.

.

79.

.

80.

.

81.

.

82.

.

83.

.

84.

.

85.

.

86.

.

87.

.

88.

.

89.

.

90.

.

91. Составьте схемы двух гальванических элементов, в одном из которых кадмий является анодом, а в другом – катодом. Напишите уравнения электродных и токообразующей реакций. Вычислите ЭДС каждого элемента при стандартных состояниях веществ и 298 К, используя термодинамические справочные данные.

92. Проведя термодинамический расчет, определите, за счет какой из реакций (1) или (2) можно реализовать гальванический медно-цинковый элемент с большей ЭДС. Расчет проводите для стандартных состояний всех веществ и 298 К:

93. Рассчитайте константу равновесия реакции, протекающей в серебряно-магниевом элементе:

при стандартных состояниях веществ и 298 К.

94. Рассчитайте стандартную ЭДС кислородно-метанового топливного элемента (ТЭ), в котором протекает реакция:

при 298 К.

Вычислите константу равновесия данной реакции.

95. Гарантийный максимум саморазряда свинцового аккумулятора составляет 21% за месяц. Какой минимальной емкостью может обладать свинцовый аккумулятор типа СТ-80 фактической емкостью 84 А×ч после месяца бездействия в заряженном состоянии?

96. Используя схему гальванического элемента (ГЭ):

,

составьте уравнения электродных и токообразующей реакций.

Рассчитайте ЭДС элемента при 298 К при концентрации , равной 0,1 моль/л, концентрации , равной 0,025 моль/л и давлении водорода .

97. Для питания различной аппаратуры используется сухой марганцево-цинковый элемент:

.

Какова должна быть минимальная масса цинкового анода, для получения 3 Вт×ч энергии при ЭДС элемента, равной 1,5 В? Составьте уравнение анодной реакции.

98. Свежезаряженный железо-никелевый аккумулятор имеет емкость 25 А×ч. После трехмесячного бездействия в заряженном состоянии аккумулятор отдал при разрядке 15 А×ч. Какова величина саморазряда аккумулятора за месяц?

99. Используя значение ЭДС элемента

,

равное 1,4 В, рассчитайте максимальный объем восстановленного кислорода при получении 14 Вт×ч энергии при нормальных условиях.

Составьте уравнение катодной реакции.

100. Определите теоретически возможное количество электричества, энергии и удельной энергии, которые можно получить в гальваническом элементе с исходной массой кадмия, равной 11,2 г и эквивалентной ей массой ионов меди при 298 К и активностях ионов и равных 1.

Схема элемента: .

101. Какой объем кислорода, измеренного при нормальных условиях, расходуется за 5 ч работы водородно-кислородного топливного элемента (ТЭ), разряжающегося непрерывным током 0,1 А?

Определите теоретически возможное количество электричества и энергии, которые можно получить в элементе на 1 моль кислорода при стандартных состояниях веществ и температуре 298 К.

102. Определите максимальное время работы элемента

,

разряжающегося непрерывным током, равным 0,5 А, если в элементе заложено 6,5 г цинка, которые будут полностью израсходованы.

Составьте токообразующую реакцию и рассчитайте стандартную ЭДС этого элемента при 298 К, используя справочные термодинамические величины.

103. Определите ЭДС кислородно-водородного топливного элемента, работающего при температуре 25°С, рН 10 и .

Рассчитайте максимальное время работы этого элемента при постоянном токе 0,27 А с исходным наличием в баллонах 11,2 л водорода и 5,6 л кислорода.

104. Рассчитайте ЭДС свинцового аккумулятора, в качестве электролита в котором используется раствор серной кислоты с активностью ионов Н⁺, равной 6 моль/л, активностью ионов – 3 моль/л и активностью воды – 0,72 моль/л.

105. Щелочной аккумулятор типа НЖ-60, имеющий габариты 45х349х128 мм и массу 4,07 кг, отдал свою емкость за 8 ч 52 мин при разрядке током 7,5 А; среднее разрядное напряжение аккумулятора В. Каковы удельные характеристики аккумулятора?

106. Батарея свинцовых аккумуляторов типа ЗСТ-20 имеет габариты 194х257х230 мм и массу 19,2 кг. При разряде током 7,0 А батарея должна работать не менее 10 ч; при этом среднее разрядное напряжение батареи равно 6,0 В. Каковы удельные емкость и энергия батареи на этом режиме?

107. Сухой марганцево-цинковый элемент типа 1,6 ФМЦ-у-3,2 диаметром 34 и высотой 64 мм имеет массу 105 г. При разряде на сопротивление 10 Ом элемент проработал 34 ч при среднем напряжении В. Каковы удельные характеристики элемента?

108. Батарея из 70 марганцево-цинковых элементов типа 100 АМГЦ-у-2,0, габаритами 218х138х73 мм имеет массу 3,35 кг. При ее полном разряде на сопротивление 7000 Ом батарея имела среднее напряжение В и проработала 170 ч. Каковы удельные характеристики батареи?

109. – 120. Дана схема гальванического элемента. Для данного ГЭ:

а) определите анод и катод;

б) составьте уравнения процессов, протекающих на аноде и катоде;

в) запишите уравнение токообразующей реакции;

г) рассчитайте стандартное изменение энергии Гиббса при протекании токообразующей реакции при 298 К и стандартную электродвижущую силу (двумя способами);

д) рассчитайте теоретически возможное количество электричества и энергии, которые можно получить в ГЭ на 1 моль металла или газа при стандартном состоянии веществ и 298 К:

.

110.

.

111.

.

112.

.

113.

.

114.

.

115.

.

116.

.

117.

.

118.

.

119.

.

120.

.

121. Железный предмет общей площадью 0,08 помещен в качестве катода в раствор соли никеля. Какова толщина отложившегося слоя никеля? Плотность никеля 8900. Ток силой 3,15 А пропускали в течение 42 мин.

122. Деталь подвергалась марганцеванию. Электролит – раствор . Сила тока 5 А. вычислите выход металла – покрытия (марганца) по току, если в течение 1 ч на поверхности детали выкристаллизовалось 3,078 г чистого марганца.

123. При пропускании тока через водный раствор хлорида кобальта (II) в течение 50 мин. на катоде выделилось 56 г . Какой газ и в каком объеме выделился на аноде при электролизе водного раствора этой соли при и ? Составьте уравнения электродных процессов.

124. Через последовательно включенные в цепь постоянного тока растворы и пропускался ток в 5 А в течение 10 мин. Какая масса каждого металла выделится при этом на катодах?

125. Вычислите время, в течение которого должен быть пропущен ток в 1,5 А через раствор цинковой соли, чтобы покрыть металлическую пластинку слоем цинка толщиной м, если общая площадь поверхности пластинки 0,1 м , а выход по току 90,5% (плотность цинка 7133кг/м ).

126. Закончить уравнения реакций и расставить коэффициенты. В каком направлении протекает реакция?

Cu₂S + HNO₃ Cu(NO₃)₂ + H₂SO₄ + NO₂ +...

127. Закончить уравнения реакций и расставить коэффициенты. В каком направлении протекает реакция?

As₂S₃ + HNO₃ + H₂O H₃AsO₄ + H₂SO₄ + NO.

128. Может ли перманганат калия окислить в кислой среде производные Сr (III) до Cr (VI)? Покажите на примере.

129. Может ли концентрированная азотная кислота окис­лить свинец до PbO₂; олово - до SnO₂? Приведите при­меры.

130. Можно ли использовать PbO₂ в качестве окислителя для осуществления в стандартных условиях реакций:

а) Mn²⁺ + 4H₂O – 5e = MnO + 8H⁺;

б) 2Cr³⁺ + 7H₂O – 6e = Cr₂O + 14H⁺.

131. В каком направлении при стандартных условиях проте­кают реакции:

а) P₂S₃ + HNO_{3 конц .}(+H₂O?) H₃PO₄ + H₂SO₄ + NO;

б) P₂S₅ + HNO_{3 конц .}(+H₂O?) H₃PO₄ + H₂SO₄ + NO₂.

132. В каком направлении при стандартных условиях проте­кают реакции:

а) NH₄HS + HNO_{3 конц., изб.} N₂ + H₂SO₄ + NO;

б) FeSO₄ + HNO₃ Fe(NO₃)₃ + NO₂ + H₂SO₄ + H₂O.

133. В каком направлении при стандартных условиях проте­кают реакции:

а) FeS₂ + HNO_{3 конц} Fe(NO₃)₃ + NO + H₂SO₄ + H₂O;

б) H₂S + HNO_{3 конц., изб.} H₂SO₄ + NO + H₂O.

134. Напишите уравнения реакций взаимодействия между:

а) йодидом водорода и азотистой кислотой, при этом азотистая кислота восстанавливается до оксида азота (II);

б) медью и концентрированной азотной кислотой.

135. Напишите следующие уравнения реакций:

а) сульфида кадмия с азотной кислотой, при этом об­разуется элементарная сера и оксид азота (II);

б) алюминия с дихроматом калия, в сернокислой сре­де, при этом дихромат калия восстанавливается до сульфата хрома (III).

136. Закончите уравнения реакций окисления - восстановле­ния с участием KMnO₄, учитывая при этом, что в KMnO₄ в кислой среде восстанавливается до , в щелочной - до .

а) H₃PO₃ + KMnO₄ + H₂SO₄ H₃PO₄ +...

б) Na₃AsO₃ + KMnO₄ + KOH Na₃AsO₄ +...

137. По приведенным ниже электронно-ионным схемам ре­акций составьте уравнения окислительно-восстанови­тельных реакций (в молекулярном виде):

а) 10Fe²⁺ – 10e^– = 10Fe³⁺;

2MnO + 10e^– + 16H⁺ = 2Mn²⁺ + 8H₂O;

б) 3Mg⁰ – 6e^– = 3Mg²⁺;

SO + 6e^– + 8H⁺ = S⁰ + 4H₂O;

138. Какой из окислителей - MnO₂, PbO₂, K₂Cr₂O₇ - являет­ся наиболее эффективным по отношению к Hcl при по­лучении cl₂?

139. В каком направлении будет протекать реакция?

СrCl₃ + Br₂ + KOH K₂CrO₄ + KBr + H₂O

140. Можно ли при стандартных условиях окислить хлорид водорода до cl₂ с помощью серной кислоты? Ответ под­твердите расчетом .

141. Какой объем 2 Н Нbr необходим для взаимодействия с 0,25 моль K₂Cr₂O₇:

Нbr + K₂Cr₂O₇ Kbr + CrBr₃ + Br₂ + H₂O

Какой объем брома при этом выделится?

142. Какую массу Al можно окислить с помощью 0,1 л 0,25 Н K₂Cr₂O₇ по реакции: Al+K₂Cr₂O₇+H₂SO₄ Al₂(SO₄)₃+Cr₂(SO₄)₃+K₂SO₄+H₂O

143. К подкисленному раствору KJ добавлено 0,04 л 0,3 Н KNO₂:

KJ + KNO₂ + H₂SO₄ J₂ + K₂SO₄ + NO + H₂O

Вычислите массу выделившегося йода и объем NO.

144. Смешаны подкисленные растворы: а) KNO₃ и KMnO₄; б) Fe₂(SO₄)₃ и K₂Cr₂O₇. Между какими из этих ве­ществ будет протекать реакция и чем это определя­ется?

145. Могут ли одновременно существовать в растворе HJ и HClO₃, Hbr и KMnO₄?

146. Будет ли азотистая кислота: а) окисляться действием KMnO₄ в нейтральной и кислой средах; б) восстанав­ливаться до NO сернистой кислотой? Для возможных случаев напишите уравнения реакций.

147. В кислый раствор, содержащий смесь солей Kcl, Kbr и KJ добавлено достаточное количество KNO₂. Записать редокси-цепи, выражающие взаимодействие NO₂-иона с каждым по отдельности галогенид-ионом (один из электродов NO + 2H⁺/NO + H₂O). Сопоставлением электродных потенциалов установить, какой из галоге­нид-ионов будет окисляться до свободного состояния и какие не будут. Для окисляющегося галогенид-иона на­писать молекулярное уравнение реакции.

148. В подкисленный раствор смеси солей Kcl, Kbr и KJ прибавлен в достаточном количестве раствор KMnO₄. Записать редокси-цепи для каждого галогенид-иона, обозначить электродные потенциалы, отметить знаки полюсов, направление перемещения электронов: вы­числить ЭДС цепей. Все ли галогенид-ионы могут быть окислены до свободного состояния действием перман­ганат-иона? Написать соответствующие ионные уравне­ния реакций окисления-восстановления. Какая из трех рассматриваемых реакций будет протекать наиболее и какая наименее интенсивно?

149. К раствору сульфида натрия прибавлена азотная кис­лота. Жидкость мутнеет вследствие образования сво­бодной серы. Написать ионное уравнение реакции. За­писать редокси-цепь, отвечающую данному случаю. Указать электрод-восстановитель и электрод-окисли­тель, направление перемещения электронов и ЭДС цепи.

150. Можно ли окислить Cr₂(SO₄)₃ действием KMnO₄ в кис­лой среде с получением K₂Cr₂O₇? Записать электрон­но-ионные уравнения фаз восстановления и окисления (по типу ВФ₂–ne^– ОФ₂ и ОФ₁+ne^– ВФ₁). Записать редокси-цепь, указать знаки полюсов. Вывести моле­кулярное уравнение протекающей реакции.

151. Составить таблицу электродных потенциалов алюми­ния в растворах с активными концентрациями Al³⁺: 1; 0,1; 0,01; 0,0001; 0,00001 моль/л и начертить кри­вую зависимости электродного потенциала от концент­рации ионов.

152. Вычислить, как изменится электродный потенциал цин­ка, если концентрация раствора сульфата цинка, в ко­торый погружена цинковая пластинка, уменьшится от 0,1 до 0,01 н.

153. Вычислить ЭДС гальванического элемента Ni/NiSO₄||CoSO₄/Co,

если [Ni²⁺]=0,001 моль/л и [Со²⁺]=0,1 моль/л.

154. Вычислить ЭДС концентрационного элемента, состав­ленного из двух водородных электродов, погруженных в растворы кислот с рН=2 и рН=4.

155. Имеются концентрационные цепи:

а) Ag/0,1 Н AgNO₃ || 0,01 Н AgNO₃/Ag;

б) Zn/0,0001 г-ион/л Zn²⁺|| 0,01 г-ион/л Zn²⁺/Zn

В отношении каждой из этих цепей вычислить элект­родные потенциалы и ЭДС.

156. Обозначить знаки электродов, указать направление по­тока электронов и вычислить ЭДС концентрационных цепей:

а) Pt, H₂/0,001 Н Hcl || 0,02 M H₂SO₄/ H₂, Pt;

б) Pt, H₂/0,00001 Н Hcl || вода/ H₂, Pt.

157. Сравнить ЭДС двух концентрационных цепей:

а) Zn/0,01 М ZnSO₄ || 0,1 M ZnSO₄/Zn;

б) Zn/0,001 М ZnSO₄ || 0,01 M ZnSO₄/Zn.

158. Указать знаки полюсов, направление потока электро­нов и ЭДС цепи (под обозначениями концентраций со­ответствующих растворов указаны степени диссо­циации электролитов α):

Ag/0,001 Н AgNO₃ || 0,01 Н AgNO₃/Ag

α = 1 α = 0,6

159. Дана концентрационная цепь

+Ag/[Ag⁺] = 0,05 г-ион/л || [Ag⁺] = х г-ион/л/Ag–

ЭДС цепи Е = 0,118 В. Чему равна концентрация раст­вора AgNO₃ при отрицательном электроде?

160. Имеется концентрационная цепь

+Cu/[Cu²⁺] = 0,1 г-ион/л || [Cu²⁺] = х г-ион/л/Cu–

Е - 0,059 В. Определить х.

161. Вычислите ЭДС и изменение энергии Гиббса для галь­ванического элемента, образованного магнием и цин­ком, погруженными в растворы их солей с концентра­циями ионов (моль/л): С = 1,8 10^–5, С = =2,5 10^–2. Сравните с ЭДС гальванического элемента, образованного стандартными электродами тех же ме­таллов.

162. Какие процессы происходят у электродов медного концентрационного гальванического элемента, если у од­ного из электродов С = 1 моль/л, а у другого - 10^–3 моль/л? В каком направлении движутся электроны во внешней цепи? Ответ дайте исходя из величины ЭДС и этой цепи.

163. ЭДС гальванического элемента, образованного нике­лем, погруженным в раствор его соли с концентрацией ионов Ni²⁺ 10^–4 моль/л, и серебром, погруженным в раствор его соли, равна 1,108 В. Определите концент­рацию ионов Ag⁺ в растворе его соли.

164. Концентрационная гальваническая цепь составлена магниевыми электродами, погруженными в растворы MgSO₄ разной концентрации: Mg/2 М MgSO₄ || Mg/0,001 Н MgSO₄

Кажущаяся степень диссоциации в 0,001 Н MgSO₄ равна 87%. Определите степень электролитической диссоциации MgSO₄ в 2М растворе, если ЭДС цепи равна 0,103 В.

165. Исходя из величины стандартных окислительно-восста­новительных потенциалов и значения , определи­те, будет ли работать гальванический элемент, в кото­ром на электродах протекают процессы:

а) – 2e^– = Hg²⁺;

б) PbO₂ + 4H⁺ + 2e^– = Pb²⁺ + 2H₂O

166. Будет ли работать гальванический элемент, состоящий из водородных электродов, погруженных в 1 Н и 0,1 Н растворы КОН при 25⁰С, если кажущаяся степень дис­социации растворов КОН соответственно равна 77 и 91%?

167. Потенциал серебряного электрода в растворе AgNO₃ составил 95% от значения его стандартного электрод­ного потенциала. Чему равна концентрация ионов Ag⁺ (в моль/л)?

168. Составьте схему работы гальванического элемента, об­разованного железом и свинцом, погруженными в 0,005 М растворы их солей. Рассчитайте ЭДС этого элемента и изменение величины энергии Гиббса.

169. При какой концентрации ионов Zn²⁺ (в моль/л) потен­циал цинкового электрода будет на 0,015 В меньше его стандартного электродного потенциала?

170. При какой концентрации ионов Cu²⁺ (моль/л) значе­ние потенциала медного электрода становится равным стандартному потенциалу водородного электрода?

171. Составьте схему, напишите электронные уравнения электродных процессов и вычислите ЭДС гальваничес­кого элемента, состоящего из свинцовой и магниевой пластин, опущенных в растворы своих солей с концент­рацией [Pb²⁺] = [Mg²⁺] = 0,01 моль/л. Изменится ли ЭДС этого элемента, если концентрацию каждого из ионов увеличить в одинаковое число раз?

172. Гальванические элементы составлены по схемам:

а) Fe³⁺/Fe²⁺ || Ag⁺/Ag;

б) ClO + 6H⁺/Cl^– + 3H₂O || 2J^–/J₂.

Рассчитайте ЭДС этих элементов при стандартных ус­ловиях и найдите изменение энергии Гиббса протекаю­щих в них реакций, уравнения которых напишите в ионно-молекулярной и молекулярной формах.

173. Как будет смещаться равновесие в системах при работе составленного из них гальванического элемента:

а) CrO +2H₂O/CrO +4OH^– и ClO^–+2H⁺/Cl^–+H₂O;

б) MnO₂+4H⁺/Mn²⁺+2H₂O и NO +H₂O/NO +2OH^–.

Напишите уравнения соответствующих реакций. Опре­делить ЭДС и

174. Нормальные потенциалы олова и свинца равны –0,14 В и –0,13 В. Покажет ли амперметр ток в галь­ваническом элементе, образованном из полуэлементов Sn|Sn²⁺ C_м = 1 моль/л || Pb²⁺ C_м= 0,46 моль/л |Pb.

175. В каком направлении пойдет ток в гальваническом элементе, состоящем из водородных электродов, нахо­дящихся в растворах с рН 2 и рН 13? Какова ЭДС это­го элемента?

176. Одной и той же силы ток одновременно пропускался через водный раствор H₂SO₄ и (в отдельном электро­лизере) через расплав хлористого цинка. В результате электролиза раствора серной кислоты получено 200 мл водорода, измеренных при 25⁰ и 740 мм рт.ст. (газ су­хой). Сколько теоретически должно выделиться цинка на катоде второго электролизера?

177. Электрический ток силой в 6 А в течение 1 ч 14 мин 24 сек осадил на катоде 8,14 г металла из химичес­кого соединения, в котором он двухвалентен. Чему равна атомная масса металла и какой это металл?

178. Электролизер содержит раствор Pb(NO₃)₂, анод свин­цовый. Сила тока 5 А, продолжительность электролиза 2 ч 40 мин 50 сек. Вычислить теоретическую убыль в весе свинцового анода в результате электроокисления.

179. Деталь подверглась марганцеванию. Электролит - раст­вор MnSO₄. Сила тока 5 А. Вычислить выход металла- покрытия (марганца) по току, если в течение 1 ч на поверхности детали выкристаллизовалось 3,078 г чис­того марганца.

180. При электролизе водного раствора хлористого натрия было получено 600 мл 1 Н раствора NaOH (электро­лиз проводился с применением диафрагмы). В течение того же времени в серебряном кулонометре, включен­ном последовательно в цепь и содержащем раствор AgNO₃, на катоде выделилось 52,56 г металлического серебра. Вычислить выход едкого натра в процентах от теоретического.

181. Деталь была оцинкована з