Задание №20 — Теоретические основы химии

Решение.

Для решения этой задачи вспомним правила электролиза водных растворов солей на инертных электродах.

А) Сульфат калия (K₂SO₄)
1. На катоде: калий (K) — активный металл (стоит в ряду напряжений до алюминия включительно), поэтому вместо него восстанавливается вода с выделением водорода: 2H₂O + 2e⁻ → H₂↑ + 2OH⁻.
2. На аноде: сульфат-ион (SO₄²⁻) является кислородсодержащим остатком, поэтому вместо него окисляется вода с выделением кислорода: 2H₂O − 4e⁻ → O₂↑ + 4H⁺.
Таким образом, продуктами электролиза являются водород и кислород. Это соответствует варианту 4.

Б) Бромид лития (LiBr)
1. На катоде: литий (Li) — активный металл, поэтому на катоде восстанавливается вода и выделяется водород: 2H₂O + 2e⁻ → H₂↑ + 2OH⁻.
2. На аноде: бромид-ион (Br⁻) — бескислородный анион (кроме фторида), он окисляется до свободного галогена: 2Br⁻ − 2e⁻ → Br₂.
Таким образом, продуктами электролиза являются водород и галоген. Это соответствует варианту 3.

В) Хлорид алюминия (AlCl₃)
1. На катоде: алюминий (Al) относится к активным металлам (по правилам электролиза металлы от Li до Al включительно на катоде не восстанавливаются из водных растворов), поэтому выделяется водород: 2H₂O + 2e⁻ → H₂↑ + 2OH⁻.
2. На аноде: хлорид-ион (Cl⁻) — бескислородный анион, он окисляется до свободного галогена: 2Cl⁻ − 2e⁻ → Cl₂↑.
Таким образом, продуктами электролиза являются водород и галоген. Это соответствует варианту 3.

Ответ: А — 4, Б — 3, В — 3.

Источник: ФИПИ