Задание №20 — Теоретические основы химии
Установите соответствие между веществом и продуктами электролиза его водного раствора, которые образовались на инертных электродах: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
| А) | KNO3 |
| Б) | AgNO3 |
| В) | CuCl2 |
| 1) | хлор, водород |
| 2) | металл, хлор |
| 3) | металл, кислород |
| 4) | водород, кислород |
Правильный ответ
432
Пояснение
Решение.
Для решения этой задачи необходимо вспомнить правила электролиза водных растворов солей на инертных электродах для катода и анода.
А) KNO3 (нитрат калия)
1. На катоде: Калий (K) — это активный металл (стоит в ряду напряжений левее алюминия). В водных растворах такие металлы не восстанавливаются, вместо них происходит электролиз воды с выделением водорода: 2H2O + 2e− → H2↑ + 2OH−.
2. На аноде: Нитрат-ион (NO3−) является кислородсодержащим остатком. Такие анионы не окисляются, вместо них окисляется вода с выделением кислорода: 2H2O − 4e− → O2↑ + 4H+.
Таким образом, продуктами электролиза раствора KNO3 являются водород и кислород (фактически идет электролиз воды).
Соответствие: А → 4.
Б) AgNO3 (нитрат серебра)
1. На катоде: Серебро (Ag) — это неактивный металл (стоит в ряду напряжений после водорода). Ионы таких металлов восстанавливаются до чистого металла: Ag+ + e− → Ag↓.
2. На аноде: Нитрат-ион (NO3−) — кислородсодержащий остаток, поэтому происходит окисление воды с выделением кислорода: 2H2O − 4e− → O2↑ + 4H+.
Продукты электролиза: металл и кислород.
Соответствие: Б → 3.
В) CuCl2 (хлорид меди(II))
1. На катоде: Медь (Cu) — малоактивный металл (стоит в ряду напряжений после водорода). Происходит восстановление металла: Cu2+ + 2e− → Cu↓.
2. На аноде: Хлорид-ион (Cl−) — это бескислородный анион (кроме фторида). Такие ионы окисляются до свободного галогена: 2Cl− − 2e− → Cl2↑.
Продукты электролиза: металл и хлор.
Соответствие: В → 2.
Ответ: А → 4, Б → 3, В → 2.
Источник: ФИПИ