Задание №20 — Теоретические основы химии
Установите соответствие между формулой соли и продуктами электролиза водного раствора этой соли, которые выделились на инертных электродах:
к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
| А) | Na2SO4 |
| Б) | Ca(NO3)2 |
| В) | AgF |
| Г) | CuCl2 |
| 1) | металл и азот |
| 2) | металл и кислород |
| 3) | металл и галоген |
| 4) | водород и сера |
| 5) | водород и галоген |
| 6) | водород и кислород |
Правильный ответ
6623
Пояснение
Решение.
Для решения этой задачи необходимо вспомнить правила электролиза водных растворов солей на инертных электродах для катода и анода.
1. Процессы на катоде:
- Если катион металла стоит в ряду активности до алюминия (включительно), то на катоде восстанавливается вода и выделяется водород H2.
- Если катион металла стоит между алюминием и водородом, то на катоде восстанавливаются и катионы металла, и вода (выделяются металл и водород).
- Если катион металла стоит после водорода, то на катоде восстанавливается только металл.
2. Процессы на аноде:
- Если анион бескислородный (кроме F−), то на аноде окисляется сам анион и выделяется соответствующее простое вещество (галоген, сера).
- Если анион кислородсодержащий или это фторид-ион (F−), то на аноде окисляется вода и выделяется кислород O2.
Разберем каждую соль из списка:
А) Na2SO4 (сульфат натрия)
Катион Na+ — активный металл (до Al), на катоде выделяется водород H2.
Анион SO42− — кислородсодержащий, на аноде выделяется кислород O2.
Продукты: водород и кислород (вариант 6).
Б) Ca(NO3)2 (нитрат кальция)
Катион Ca2+ — активный металл (до Al), на катоде выделяется водород H2.
Анион NO3− — кислородсодержащий, на аноде выделяется кислород O2.
Продукты: водород и кислород (вариант 6).
В) AgF (фторид серебра)
Катион Ag+ — металл после водорода, на катоде выделяется металл серебро Ag.
Анион F− — исключение среди бескислородных анионов, на аноде выделяется кислород O2.
Продукты: металл и кислород (вариант 2).
Г) CuCl2 (хлорид меди(II))
Катион Cu2+ — металл после водорода, на катоде выделяется металл медь Cu.
Анион Cl− — бескислородный, на аноде выделяется галоген хлор Cl2.
Продукты: металл и галоген (вариант 3).
Ответ: А → 6, Б → 6, В → 2, Г → 3.
Источник: ФИПИ