Задание №20 — Теоретические основы химии

Решение.

Для решения этой задачи необходимо вспомнить правила электролиза водных растворов солей на инертных электродах для катода и анода.

1. Процессы на катоде (отрицательный электрод):
— Если металл стоит в ряду активности до алюминия (включительно), то на катоде восстанавливается вода и выделяется водород H₂.
— Если металл стоит между алюминием и водородом, на катоде восстанавливаются и ионы металла, и вода (выделяются металл и водород).
— Если металл стоит после водорода, на катоде восстанавливается только металл.

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

Разберем каждое вещество из списка:

А) Mg(NO₃)₂ (нитрат магния)
Катион Mg²⁺ — активный металл (до Al), поэтому на катоде выделяется водород H₂.
Анион NO₃⁻ — кислородсодержащий, поэтому на аноде выделяется кислород O₂.
Продукты: H₂, O₂. Это соответствует варианту 4.

Б) AgNO₃ (нитрат серебра)
Катион Ag⁺ — малоактивный металл (после водорода), поэтому на катоде выделяется само серебро Ag.
Анион NO₃⁻ — кислородсодержащий, поэтому на аноде выделяется кислород O₂.
Продукты: Ag, O₂. Это соответствует варианту 2.

В) MgI₂ (иодид магния)
Катион Mg²⁺ — активный металл, на катоде выделяется водород H₂.
Анион I⁻ — бескислородный, на аноде окисляется сам иод с образованием I₂.
Продукты: H₂, I₂. Это соответствует варианту 5.

Г) CaBr₂ (бромид кальция)
Катион Ca²⁺ — активный металл, на катоде выделяется водород H₂.
Анион Br⁻ — бескислородный, на аноде окисляется бром с образованием Br₂.
Продукты: H₂, Br₂. Это соответствует варианту 3.

Ответ: А → 4, Б → 2, В → 5, Г → 3.

Источник: ФИПИ