Вопрос, который вызвал трудности
Можно ли получить металлический цинк путём электролиза раствора его сульфата?
Указать процессы на аноде и катоде, если электроды: а) угольные; б) цинковые.
Ответ экспертов Учись.Ru
Чтобы дать полноценный ответ, был привлечён специалист, который хорошо разбирается в теме «ЕГЭ (школьный)». Ваш вопрос звучал так: Можно ли получить металлический цинк путём электролиза раствора его сульфата? Указать процессы на аноде и катоде, если электроды: а) угольные; б) цинковые.
После обсуждения с другими специалистами сервиса мы пришли к выводу, что правильный ответ на ваш вопрос будет звучать следующим образом:
Электролиз раствора ZnSO4 с графитовыми электродами:
на катоде: Zn2+ +2ē → Zn
2Н2О + 2ē → Н2↑ + 2ОН-
на аноде: 2H2O − 4ē → 4H+ +O2↑
Суммарно:
ZnSO4 + 2Н2О -(эл.ток)→ Zn↓ + Н2↑ + O2↑ + Н2SO4
т.е. в процессе электролиза раствор становится более кислым из-за образования Н+ на аноде. Чтобы полученный цинк не начал реагировать с серной кислотой и не растворялся снова, кислоту стоит нейтрализовать (напр, добавить немного питьевой соды, главное - не переборщить, чтобы амфотерный цинк не прореагировал со щелочной средой и не осел в виде гидроксида).
При электролизе раствора ZnSO4 с цинковыми электродами концентрация ZnSO4 в растворе остается постоянной, процесс сводится к переносу материала анода на катод (процесс электрохимического рафинирования):
на катоде: Zn2+ +2ē → Zn
на аноде: Zn − 2ē → Zn2+
Вывод: На угольном электроде можно получить цинк, однако необходимо постоянно нейтрализовать получаемую в процессе кислоту. На цинковом электроде можно очистить цинк, получить чистый (рафинированный) цинк, по невозможно увеличить общее кол-ва цинка - масса катода увеличивается за счет уменьшения массы анода.
на катоде: Zn2+ +2ē → Zn
2Н2О + 2ē → Н2↑ + 2ОН-
на аноде: 2H2O − 4ē → 4H+ +O2↑
Суммарно:
ZnSO4 + 2Н2О -(эл.ток)→ Zn↓ + Н2↑ + O2↑ + Н2SO4
т.е. в процессе электролиза раствор становится более кислым из-за образования Н+ на аноде. Чтобы полученный цинк не начал реагировать с серной кислотой и не растворялся снова, кислоту стоит нейтрализовать (напр, добавить немного питьевой соды, главное - не переборщить, чтобы амфотерный цинк не прореагировал со щелочной средой и не осел в виде гидроксида).
При электролизе раствора ZnSO4 с цинковыми электродами концентрация ZnSO4 в растворе остается постоянной, процесс сводится к переносу материала анода на катод (процесс электрохимического рафинирования):
на катоде: Zn2+ +2ē → Zn
на аноде: Zn − 2ē → Zn2+
Вывод: На угольном электроде можно получить цинк, однако необходимо постоянно нейтрализовать получаемую в процессе кислоту. На цинковом электроде можно очистить цинк, получить чистый (рафинированный) цинк, по невозможно увеличить общее кол-ва цинка - масса катода увеличивается за счет уменьшения массы анода.