Задание №20 — Теоретические основы химии
Установите соответствие между солью и продуктами электролиза водного раствора этой соли, которые выделяются на инертных электродах:
к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
| А) | CuBr2 |
| Б) | Na2SO4 |
| В) | Zn(NO3)2 |
| 1) | водород, металл и кислород |
| 2) | металл и кислород |
| 3) | водород и кислород |
| 4) | металл и галоген |
Правильный ответ
431
Пояснение
Решение.
Для определения продуктов электролиза водного раствора соли на инертных электродах воспользуемся правилами электролиза для катода и анода.
А) CuBr2 (бромид меди(II))
1. На катоде: медь Cu2+ — это малоактивный металл (в ряду напряжений стоит после водорода). Такие катионы восстанавливаются полностью до свободного металла. Продукт: металл (Cu).
2. На аноде: бромид-ион Br− — это бескислородный анион (кроме фторида). Такие анионы окисляются до свободного галогена. Продукт: галоген (Br2).
Итоговые продукты: металл и галоген. Это соответствует варианту №4.
Б) Na2SO4 (сульфат натрия)
1. На катоде: натрий Na+ — это активный металл (в ряду напряжений стоит до алюминия включительно). Такие катионы не восстанавливаются в водных растворах, вместо них восстанавливается вода. Продукт: водород (H2).
2. На аноде: сульфат-ион SO42− — это кислородсодержащий анион. Такие анионы не окисляются, вместо них окисляется вода. Продукт: кислород (O2).
Фактически происходит электролиз воды. Итоговые продукты: водород и кислород. Это соответствует варианту №3.
В) Zn(NO3)2 (нитрат цинка)
1. На катоде: цинк Zn2+ — это металл средней активности (в ряду напряжений стоит между алюминием и водородом). Такие катионы восстанавливаются на катоде одновременно с молекулами воды. Продукты: металл (Zn) и водород (H2).
2. На аноде: нитрат-ион NO3− — это кислородсодержащий анион. Он не окисляется, вместо него окисляется вода. Продукт: кислород (O2).
Итоговые продукты: водород, металл и кислород. Это соответствует варианту №1.
Ответ: А → 4, Б → 3, В → 1.
Источник: ФИПИ