ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В ЖИДКОСТЯХ

13.8.1. Сформулируйте закон Фарадея для электролиза.

13.8.2. Что называется электрохимическим эквивалентом вещества? В чём его физический смысл?

13.8.3. Выведите закон Фарадея для электролиза, пользуясь положениями молекулярно-кинетической теории вещества.

13.8.4. Выведите выражение для электрохимического эквивалента вещества, пользуясь положениями молекулярно-кинетической теории вещества.

13.8.5. Что называется постоянной Фарадея? Какова её величина? В чем её физический смысл?

13.8.6. Определите скорость направленного движения однозарядных ионов в электролите, если их концентрация в растворе составляет 0,16·10²¹ см^-3. Сила тока, протекающего через электролит, равна 3,5 А. Площадь каждого электрода составляет 25 см². ( 55 мкм/с )

13.8.7. Чему равна масса двухвалентной меди, выделившейся на катоде при электролизе за время, равное 15 мин, если сила тока, текущего через электролит, имеет величину 85 А? ( 2,5·10^-2 кг )

13.8.8. Какое требуется время, чтобы выделилось 29,8 г кислорода при гидролизе воды, если сила тока имеет величину 2,0 А? Электрохимический эквивалент кислорода равен 83 мкг/Кл. ( 0,18·10⁶ с )

13.8.9. Какой заряд прошел через раствор сульфата серебра ( Ag₂SO₄ ) при условии, что на катоде выделилось чистое серебро массой 12,4 г? ( 1,11·10⁴ Кл )

13.8.10. Сколько атомов двухвалентного металла осаждается на площади электрода 1,0 см² за единицу времени при плотности тока, равной 1,0 А/см²? ( 3,1·10¹⁸ )

13.8.11. При силе тока, имеющей величину 2,5 А, за время электролиза, равное 10 мин, на катоде выделился двухвалентный металл массой 0,51 г. Определите молярную массу этого металла. ( 66·10^-3 кг/моль )

13.8.12. Никелирование плоского металлического изделия продолжалось в течение пяти часов при плотности тока, равной 0,25 А/см². Определите толщину полученного слоя никеля, считая его двухвалентным. ( 1,5 мм )

13.8.13. При гальваническом покрытии изделия золотом используют раствор хлорида золота ( AuCl₃ ). Какое время потребуется для получения слоя золота толщиной 6,0 мкм при плотности тока, равной 0,15 А/см²? ( 110 с )

13.8.14. К источнику постоянного тока с ЭДС величиной 130 В и внутренним сопротивлением, равным 2,7 Ом, подсоединены последовательно две электролитические ванны с раствором сульфата никеля ( NiSO₄ ). Электрическое сопротивление электролита в каждой ванне составляет 4,3 Ом. Какая масса никеля отложится на катоде каждой ванны за время, равное 45 мин? ( 9,5 г )

13.8.15. Две электролитические ванны с растворами нитрата серебра ( AgNO₃ ) в первой и сульфата никеля ( NiSO₄ ) во второй соединены последовательно. За некоторое время в первой ванне выделилось 92 г серебра. Сколько никеля выделилось за это же время во второй ванне? ( 25 г )

13.8.16. Аэростат объёмом 3,8 м³ заполняют водородом при температуре 23ºС и давлении 1,7·10⁵ Па. Какой заряд должен пройти через раствор серной кислоты ( H₂SO₄ ), чтобы получилось нужное количество водорода? ( 51 МКл )

13.8.17. При электролизе воды через электролитическую ванну прошел электрический заряд величиной 1,0 кКл. Выделившийся при этом кислород находится в сосуде объёмом 0,50 л под давлением 13 кПа. Определите температуру кислорода. ( 300 К )

13.8.18. При электролитическом способе рафинирования одновалентной меди расходуется 13 кВт∙ч электроэнергии на получение 1,0 кг чистой меди при КПД установки, равном 72%. При каком напряжении производится электролиз? ( 0,35 кВ )

13.8.19. Какова затрата электроэнергии в киловатт-часах на получение 1,0 кг алюминия, если электролиз ведется при напряжении 10 В, а КПД всей установки составляет 80%? Электрохимический эквивалент алюминия равен 93 мкг/Кл. ( 37 кВт∙ч )

13.8.20. При прохождении электрического тока величиной 3,5 А через электролит за время 7,2 мин на катоде выделилось 0,19 кг одновалентной меди. Определите КПД установки. ( 0,19 )

13.8.21. Электрический ток протекает через раствор сульфата никеля ( NiSO₄ ). Какую работу должен совершить источник постоянного тока с ЭДС, равной 24 В, чтобы на катоде площадью 7,2 см² отложился слой никеля толщиной 35 мкм? ( 18 кДж )

13.8.22. Определите электрическое сопротивление раствора серной кислоты ( H₂SO₄ ), если известно, что при прохождении через него тока в течение двух часов выделилось 0,72 г водорода. Мощность, затраченная на нагревание электролита, составляет 100 Вт. Электрохимический эквивалент водорода равен 10,45 мкг/Кл. ( 1,1 Ом )

13.8.23. При электролизе раствора медного купороса ( CuSO₄ ) в электролитической ванне выделяется тепловая мощность, равная 46 Вт. Определите сопротивление электролита, если за 50 мин на электроде осаждается 19 г меди. ( 0,13 Ом )