مـســـــائل علي الــــــــكيمياءالكهربائية الثانى عشر

مـســـــائل علي الــــــــكيمياءالكهربائية

                                                          

س1. مررت كمية من الكهرباء في خليتين إلكتروليتيتين متصلتين علي التوالي أقطاب كل منهما من الجرافيت
تحتوي الخلية الأولي علي محلول كبريتات النحاس Cu SO₄
و تحتوي الخلية الثانيه علي مخلوط من محلولي
نترات الذهب Au ( NO₃ )₃ ونترات الفضه Ag NO₃
فتزامن تصاعد غاز الهيدروجين في الخليتين و كانت كتلة النحاس المترسب علي المهبط 3.175 gm و كانت كمية الكهرباء المستهلكة لإختزال كاتيونات الذهب 4825 كولوم

و المطلوب :-
1-كتابة معادلات التفاعل المحتملة عند المهبط في كل خلية مرتبه حسب أولوية الحدوث ؟

2- حساب كتلة الفضه المترسبه علي المهبط ؟

3-إذا علمت ان كتلة O₂ المتصاعدة من الخلية الأولي تساوي 8 gm حتى نهاية التحليل الكهربائي فاحسب عدد مولات H₂ المتصاعدة في الخلية الثانية عند نهاية التحليل الكهربائي ؟

4- احسب النسبة بين الزمن اللازم لترسيب النحاس في الخلية الأولي إلي الزمن اللازم لترسيب الذهب في الخلية الثانية ؟

س2: عند تحليل محلول كلوريد النحاس الثنائي باستخدام اقطاب جرافيت ترب 0.635جم من النحاس على المهبط
أ- أكتب معادلة التفاعل عند كل قطب ب- أحسب كمية الكهرباء المارة في الخلية
ج- كم غراما من الكلور يتكون عند المصعد

س3: تمر نفس الكمية من الكهرباء خلال خليتين متصلتين على التوالي للتحليل الكهربائي تحتوي احداهما على محلول AgNO3 وتحتوي الأخرى على محلول SnCl2 فاذا ترسب 2جم من الفضة في خلية منها فاحسب كتلة القصدير الذي يترسب في الخلية الأخرى ؟

س4: احسب عدد مولات ايونات Ni+2 المترسبة على سطح المهبط في عملية التحليل الكهربائي لمحلول كبريتات النيكل عند امرار تيار كهربائي مقداره 5 امبير لمدة 30دقيقة بالضبط؟

س5: مرر تيار كهربائي لفترة من الزمن في محلول من نترات الفضة وبه قطبان من الفضة ويتصل على التوالي مع محلول كبريتات النحاس وبه قطبان من النحاس وجد ان الفضة المترسبة بعد فترة من الزمن تساوي 2.16جم فاذا كانت كتلة كاثود النحاس قبل امرار التيار 10جم احسب كتلته بعد هذه الفترة.

س6: مر تيار كهربائي شدته 5أمبير لمدة 10 دقائق في خلية تحليل كهربائي ذات قطبين خاملين تحتوي على محلول ثلاثي التكافؤ فكانت كتلة الفلز المترسبة تساوي 1.19جم والمطلوب:
أ-  احسب  كمية الكهرباء المارة في الخلية
ب- مستعينا بجدول الترتيب الدوري اكتب رمز الفلز المستخدم موضحا خطوات الحل.

جـ - احسب الكتلة المكافئة الجرامية لفلز أمر تيار كهربائي كميته 58500 كولوم من الكتروليت يحتوي على كايتوناته فترسب 8جم أحسب كتلتة الذرية إذا علمت انه ثاني التكافؤ.

  س7 : أمرت كمية واحدة من الكهرباء في خليتين متصلتين على التوالي الأولى أقطابها من الخارصين في محلول Zn2+   والثانية أقطابها من الحديد في محلول يحتوي Fe2+    فترسب 1012جم حديد احسب كتلة الخارصين المترسبة علما بانZn=65         Fe=56

 س8 :  أمر تيار كهربائي مستمر شدته 5أمبير لمدة نصف ساعة في محلول مائي لكلوريد الصوديوم باستخدام أقطاب من الجرافيت أحسب كتلة الكلور المتصاعد وكمية هيدروكسيد الصوديوم المتكونة.

  س9 : أمرت كمية من الكهرباء فتسببت في ترسيب 1و0 جم ذرة من الفضة في محلول نترات الفضة وتعادل أيونات الفضة  Ag+كم مولا من العناصر الآتية سوف تنتج عند امرار نفس كمية الكهرباء وإزالة شحنات الايونات:

أ) خارصين من تعادل أيونات الخارصين (Zn2+)     

ب) الالومنيوم من تعادل أيونات الألمونيوم (Al3+)

س10 : يمر 0.2 فاراداي خلال ثلاث خلايا التخليل الكهربائي متصلة على التوالي تحتوي الأولى على ايون الفضة والثاني على ايون الخارصين والثالثة على ايون الحديديك بفرض إن التقاء الوحيد عند الكاثود في كل خلية هو اختزال الايون إلى المعدن فكم جراما من كل معدن يترسب على الكاثود.

 س11 :  بامرار تيار قدره 5امبير لمدة 30دقيقة يترسب 048و3 جم من الخارصين على سطح الكاثود احسب الكتلة المكافئة للخارصين.

 س12 :  يتحرر 0.504 جم من الهيدروجين ينتج لمرور تيار لمدة ساعتين كم جراما من الأكسجين ومن النحاس يتحرر لمرور نفس الكمية من التيار لنفس المدة.

  س12 :  استخدم 15 أمبير لطلاء النيكل في حوض يحتوي على كبريتات النيكل وتكون Ni والهيدروجين عند الكاثود كم جراما من النيكل يستخدم في طلاء الكاثود في كل ساعة.

  س13 :  كم كولوم يلزم لترسيب 4جم من الخارصين عند امرار تيار كهربائي من محلول كبريتات الخارصين علما بان معادلة الاختزال

   Zn=65   ,    Zn2++2e-  ----->  Zn 

- احسب كمية الكهرباء اللازمة للحصول على:

أ) 3175 جم نحاس بالتحليل الكهربائي لمحلول كبريتات النحاس

(  5و63 Cu=)

                                        Cu  ------>  Cu2+ +2e-

 ب) 05و0 مول الالومنيوم بالتحليل الكهربائي لمصهور البوكسيت Al2O3

                                        Al  ------->  AI3+ +   3e-   

 س14 :  تيار معين يحرر جرامين من الأكسجين في 12دقيقة كم يستغرق هذا التيار لكي يرسب 18جم من النحاس من محلول كبريتات النحاس؟

  س15 :  كم ساعة تلزم لتحليل كمية من الماء كتلتها 18جم عند مرور تيار شدته 23امبير؟

  س16 :  احسب حجم الأكسجين والهيدروجين الناتجين من امرار 1930 كولوم عند التحليل الكهربائي للماء؟

 س17 :  احسب الكتلة الذرية لفلز ثنائي التكافؤ مر تيار كهربي 8500 كولوم من الكتروليت يحتوي على كاتيونه فترسب 8جم؟

  س18 :  خليتان جلفانيتان الأولى مكونة من قطب مغنسيوم مغمور في محلول MgCl3   وقطب فضة في محلول AgNo3. والثانية مكونة من قطب Zn  مغمور في محلول ZnSo4 وقطب نحس مغمور في محلول CuSo4  .

1- ارسم كل خلية على حدة.

2- احسب القوة الدافعة الكهربائية لكل خلية.

3- صل الخليتين ببعض ثم اكتبي التفاعلات الحادثة عند كل قطب.

4- أي الخليتين ستعمل كخلية تحليل وأيهما تعمل كخلية جلفانية.

 17- احسب كتلة الرصاص بالجرام التي تترسب عند الكاثود عند مرور تيار كهربائي شدته 2أمبير لمدة نصف ساعة من محلول نترات الرصاص(اا)

 (  Pb=207 )     

                   

س18 : عند امرار تيار كهربائي شدته 5‚2أمبير لمدة 30 دقيقة في محلول كبريتات النحاس اا. احسب كتلة النحاس المترسبة إذا علمت أن  Cu)=5‚63 ) .

س19 :  عند امرار تيار كهربائي شدته 2أمبير لمدة 30 دقيقة خلال محلول ملح فلز ثلاثي التكافؤ احسب الفلز المترسب (علما بأن الكتلة الذرية للفلز=197).

 20)امرر تيار كهربائي لمدة 6 دقائق خلال محلول بروميد النحاس (اا) فإذا علمت أن التيار تسبب في ترسيب(32‚0) جرام من النحاس على الكاثود أحسب:

أولا: كتلة البروم المحرر عند الاثود.

ثانيا: شدة التيار المار   (  Cu=64 ، Br=80 )   

س21 :  تم امرار (2‚0)فاراداي من الكهرباء خلال مصهور كلوريد الصوديوم والمطلوب:

أ) حساب عدد المولات المتحررة عند الكاثود والانود.

 ب)  حساب الوقت بالدقائق المستغرق في هذه العملية إذا كانت شدة التيار المار (361‚5)

س22 :  أمر تيار كهربائي شدته 25أمبير في محلول نترات الفضة فترسب4‚5 جرام من الفضة ما الزمن المستغرق لذلك بالثواني؟ (Ag=108)

س23 :  احسب شدة التيار اللازمة لتصاعد (5‚0)مول من غاز الأكسجين (O2)عند الانود في أثناء التحليل الكهربائي للماء في زمن قدره ساعة واحدة.

س24 :  احسب كتلة النحاس المترسبة من محلول كبريتات النحاس (اا) عند امرار تيار كهربائي شدته 10أمبير لمدة 20 دقيقة. Cu)=5‚63 )

س25 : خليتان تحليتان موصلتان على التوالي وأقطابها من الجرافيت. الأولى:تحتوي مصهور PbBr2 والثانية: تحتوي محلول NaCl  مخفف. احسب كتل المواد المتكونة عند الكاثود في كل منهما عند امرار تيار شدته 5أمبير لمدة نصف ساعة.

س26 :  أمر تيار كهربائي لفترة من الزمن في محلول نترات الفضة وبه قطبان من الفضة ويتصل على التوالي مع محلول كبريتات النحاس وبه قطبان من النحاس. وجد أن الفضة المترسبة بعد فترة من الزمن تساوي 2.16g فاذا كانت كتلة كاثود النحاس قبل امرار التيار الكهربائي 10g احسب كتلنه بعد هذه الفترة.

س27 : اذا امر تيار كهربائي شدته 2أمبير في خليتين متصلتين على التوالي احداهما تحتوي على كلوريد الحديد الثلاثي (FeCl3) والاخرى تحتوي على ملح فلزي ثنائي الشحنة فكانت كتلة الحديد المترسبة  28,0 جم وكتلة الفلز المترسب 48,0جم .احسب:

* كمية الكهرباء المستخدمة

*الكتلة الذرية للفلز

*زمن مرور التيار لأقرب دقيقة.

س28 : اذيب9,98جم من كبريتات النحاس المائية في 2لتر من الماء ثم وضع المحلول الناتج داخل خلية تحليل كهربائي قطباها من الجرافيت ومرر فيه30880 كولوم فترسب2,54جم من النحاس على أحد القطبين وعند زوال اللون الأزرق للمحلول تصاعد فقاعات غازية حول القطب نفسه.

والمطلوب :

1)أكتب معادلتي نصفي التفاعلين اللذين يحدثان عند المهبط..

 2)احسب الزمن اللازم لترسيب 2,54جم من النحاس مقدرة بالثواني اذا علمت أن شدة التيار المار في المحلول تساوي 18,38 أمبير
3) احسب عدد مولات غاز الهيدروجين الناتجين عملية التحليل الكهربائي
4) احسب كتلة غاز الأكسجين المتكون خلال عملية التحليل الكهربائي

س29 : كم غراما من الصوديوم يترسب عند المهبط في عملية التحليل الكهربائي لمصهور NACL
شدته 5A لمدة (10min) ثم احسب حجم غاز الكلور المتصاعد عند المصعد؟

س30 : احسب عدد مولات الفضه المترسبه عند المهبط نتيجه لامرار تيار شدته 2.5 امبير في محلول نترات الفضه لمدة ساعه كامله ؟ ثم احسب كتلة غاز O2 المتصاعد غند المصعد وحجم الغاز المتصاعد باللتر.

س31 : مررت كمية من الكهرباء في خليتين إلكتروليتيتين متصلتين علي التوالي أقطاب كل منهما من الجرافيت تحتوي الخلية الأولي علي محلول كبريتات النحاس Cu SO4 و تحتوي الخلية الثانيه علي مخلوط من محلولي نترات الذهب Au ( NO3 )3 ونترات الفضه Ag NO3
فتزامن تصاعد غاز الهيدروجين في الخليتين و كانت كتلة النحاس المترسب علي المهبط

 3.175 gm  و كانت كمية الكهرباء المستهلكة لإختزال كاتيونات الذهب 4825 كولوم
و المطلوب :-
1) كتابة معادلات التفاعل المحتملة عند المهبط في كل خلية مرتبه حسب أولوية الحدوث ؟
2) حساب كتلة الفضه المترسبه علي المهبط ؟
 3) إذا علمت ان كتلة O2 المتصاعدة من الخلية الأولي تساوي 8 gm حتى نهاية التحليل الكهربائي فاحسب عدد مولات H2 المتصاعدة في الخلية الثانية عند نهاية التحليل الكهربائي ؟
 4) احسب النسبة بين الزمن اللازم لترسيب النحاس في الخلية الأولي إلي الزمن اللازم لترسيب الذهب في الخلية الثانية ؟

س32 : احسب الزمن المستغرق لترسيب كتلة من الذهب قدرها 2 جرام عند عمل تحليل كهربائي لمحلول نترات الذهب Au(NO3)3 عند مرور تيار كهربائي شدته 10 A في خلية التحليل ؟

س33 : إذا مر تيار كهربائي شدته 5 أمبير لمدة 40 دقيقة في محلول حجمه 1 لتر من كبريتات النحاس تركيزه يساوي 0.05 مول/ لتر علما بأنه قد تم استخدام أقطاب خاملة في عملية التحليل الكهربائي و المطلوب ما يلي :-
أ - أيهما يتصاعد أولاَ غاز الأكسجين أم الهيدروجين و لماذا ؟
ب - احسب كتلة النحاس المترسب علي المهبط ؟
جـ  بعد كم ثانية من بداية التجربة يبدأ تصاعد غاز الهيدروجين ؟
د- احسب حجم غاز الهيدروجين المتصاعد من الخلية ؟
و- احسب حجم غاز الأكسجين المتصاعد من الخلية ؟

س24 :  اذكر السبب العلمي:

 1- لا يمكن الحصول على فلز الكالسيوم بالتحليل الكهربائي لمحلول كلوريد الكالسيوم.

 2- عند التحليل الكهربائي لمحلول كبريتات النحاس بين أقطاب من البلاتين يقل تركيز كبريتات النحاس في المحلول.

 3- بالتحليل الكهربائي لمحلول كبريتات بوتاسيوم بين أقطاب الجرافيت أو البلاتين يتصاعد أكسجين عند الأنود يتصاعد هيدروجين عند الكاثود.

  4- يفضل الغطاء الأنودي على الغطاء الكاثودي عند حماية الفلزات من التآكل.

 5- يمكن الحصول على فلز الصوديوم بالتحليل الكهربائي لمصهور كلوريد الصوديوم لا يمكن الحصول عليه إذا استخدم محلول كلوريد الصوديوم.

 6- تعتبر الخلايا الجلفانية خلايا عكسية.

 منقول