Задание №20 — Теоретические основы химии
Установите соответствие между веществом и продуктами электролиза водного раствора этого вещества, которые выделились на инертных электродах: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
| А) | сульфат калия |
| Б) | сульфид лития |
| В) | хлорид алюминия |
| 1) | водород и сера |
| 2) | металл и кислород |
| 3) | водород и галоген |
| 4) | водород и кислород |
Правильный ответ
413
Пояснение
Решение.
Для определения продуктов электролиза водных растворов солей на инертных электродах воспользуемся правилами процессов на катоде и аноде.
А) Сульфат калия (K2SO4)
1. Катион K+ является катионом активного металла (в ряду напряжений стоит до алюминия включительно). Такие катионы не восстанавливаются на катоде в водном растворе, вместо них восстанавливается вода с выделением водорода: 2H2O + 2e− → H2↑ + 2OH−.
2. Анион SO42− является кислородсодержащим. Такие анионы не окисляются на аноде, вместо них окисляется вода с выделением кислорода: 2H2O − 4e− → O2↑ + 4H+.
Таким образом, продуктами электролиза являются водород и кислород (фактически идет электролиз воды).
Соответствие: А → 4.
Б) Сульфид лития (Li2S)
1. Катион Li+ — катион активного металла. На катоде восстанавливается вода, выделяется водород: 2H2O + 2e− → H2↑ + 2OH−.
2. Анион S2− — бескислородный анион (кроме фторида). Такие анионы легко окисляются на аноде до простого вещества. В данном случае выделяется сера: S2− − 2e− → S↓.
Продукты электролиза: водород и сера.
Соответствие: Б → 1.
В) Хлорид алюминия (AlCl3)
1. Катион Al3+ относится к активным металлам (по правилам электролиза — до алюминия включительно). На катоде восстанавливается вода и выделяется водород: 2H2O + 2e− → H2↑ + 2OH−.
2. Анион Cl− — бескислородный анион (галогенид-ион). На аноде происходит окисление галогенид-ионов до свободного галогена (хлора): 2Cl− − 2e− → Cl2↑.
Продукты электролиза: водород и галоген.
Соответствие: В → 3.
Ответ: А → 4, Б → 1, В → 3.
Источник: ФИПИ