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) | AgNO3 |
| Б) | Mg(NO3)2 |
| В) | CuCl2 |
| 1) | металл и азот |
| 2) | металл и кислород |
| 3) | металл и галоген |
| 4) | водород и кислород |
Правильный ответ
243
Пояснение
Решение.
Для того чтобы определить продукты электролиза водного раствора соли на инертных электродах, необходимо вспомнить правила поведения катионов и анионов.
А) AgNO3 (нитрат серебра)
1. Катион: Ag+. Серебро находится в ряду напряжений металлов после водорода (малоактивный металл). В этом случае на катоде восстанавливается сам металл: Ag+ + e− → Ag.
2. Анион: NO3−. Это кислородсодержащий анион. Такие анионы на аноде не окисляются, вместо них окисляется вода с выделением кислорода: 2H2O − 4e− → O2↑ + 4H+.
Продукты: металл (серебро) и кислород. Это соответствует варианту 2.
Б) Mg(NO3)2 (нитрат магния)
1. Катион: Mg2+. Магний — активный металл (находится в ряду напряжений до алюминия включительно). Такие катионы не восстанавливаются из водных растворов, вместо них восстанавливается вода с выделением водорода: 2H2O + 2e− → H2↑ + 2OH−.
2. Анион: NO3−. Как и в предыдущем случае, это кислородсодержащий анион, который не окисляется. На аноде происходит окисление воды с выделением кислорода: 2H2O − 4e− → O2↑ + 4H+.
Продукты: водород и кислород. Это соответствует варианту 4.
В) CuCl2 (хлорид меди(II))
1. Катион: Cu2+. Медь стоит в ряду напряжений после водорода. На катоде восстанавливается металл: Cu2+ + 2e− → Cu.
2. Анион: Cl−. Это бескислородный анион (галогенид-ион, кроме фторида). Такие анионы легко окисляются на аноде до свободного галогена: 2Cl− − 2e− → Cl2↑.
Продукты: металл (медь) и галоген (хлор). Это соответствует варианту 3.
Ответ: А → 2, Б → 4, В → 3.
Источник: ФИПИ