Задание №20 — Теоретические основы химии

Решение.

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

1. Процессы на катоде (отрицательный электрод):
— Если катион металла стоит в ряду активности до алюминия включительно (Li – Al), то на катоде восстанавливается вода и выделяется водород H₂.
— Если катион металла стоит между алюминием и водородом (Mn – Pb), то на катоде одновременно восстанавливаются и катионы металла, и вода (выделяются металл и водород).
— Если катион металла стоит после водорода (Cu – Au), то на катоде восстанавливается только металл.

2. Процессы на аноде (положительный электрод):
— Если анион бескислородный (кроме F⁻), то на аноде окисляется сам анион и выделяется соответствующее простое вещество (галоген, сера и т.д.).
— Если анион кислородсодержащий (SO₄²⁻, NO₃⁻, PO₄³⁻ и др.) или это фторид-ион F⁻, то на аноде окисляется вода и выделяется кислород O₂.

Разберем каждую соль из списка:

А) MgCl₂
Катион Mg²⁺ — активный металл (до Al), поэтому на катоде выделяется водород H₂.
Анион Cl⁻ — бескислородный, поэтому на аноде выделяется галоген (хлор Cl₂).
Продукты: водород и галоген. (Вариант 5)

Б) Mg(NO₃)₂
Катион Mg²⁺ — активный металл, на катоде выделяется водород H₂.
Анион NO₃⁻ — кислородсодержащий, на аноде выделяется кислород O₂.
Продукты: водород и кислород. (Вариант 6)

В) CuSO₄
Катион Cu²⁺ — малоактивный металл (после водорода), на катоде выделяется металл (медь Cu).
Анион SO₄²⁻ — кислородсодержащий, на аноде выделяется кислород O₂.
Продукты: металл и кислород. (Вариант 2)

Г) CuCl₂
Катион Cu²⁺ — малоактивный металл, на катоде выделяется металл (медь Cu).
Анион Cl⁻ — бескислородный, на аноде выделяется галоген (хлор Cl₂).
Продукты: металл и галоген. (Вариант 3)

Ответ: А → 5, Б → 6, В → 2, Г → 3.

Источник: ФИПИ