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) | KCl |
| Б) | NaClO4 |
| В) | K2S |
| Г) | Cu(NO3)2 |
| 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
5642
Пояснение
Решение.
Для решения этой задачи вспомним основные правила электролиза водных растворов солей на инертных электродах.
1. Процессы на катоде (отрицательный электрод):
- 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 (положительный электрод):
- Если анион бескислородный (кроме фторида F−), то на аноде окисляется сам анион (выделяется неметалл: галоген, сера и т.д.).
- Если анион кислородсодержащий или это фторид-ион, то на аноде окисляется вода и выделяется кислород O2.
Разберем каждую соль из условия:
А) KCl (хлорид калия)
Катион K+ — активный металл (до Al), на катоде выделяется водород H2.
Анион Cl− — бескислородный, на аноде выделяется галоген (хлор Cl2).
Продукты: водород и галоген (вариант 5).
Б) NaClO4 (перхлорат натрия)
Катион Na+ — активный металл (до Al), на катоде выделяется водород H2.
Анион ClO4− — кислородсодержащий, на аноде окисляется вода и выделяется кислород O2.
Продукты: водород и кислород (вариант 6).
В) K2S (сульфид калия)
Катион K+ — активный металл (до Al), на катоде выделяется водород H2.
Анион S2− — бескислородный, на аноде окисляется сульфид-ион и выделяется сера S.
Продукты: водород и сера (вариант 4).
Г) Cu(NO3)2 (нитрат меди(II))
Катион Cu2+ — металл, стоящий в ряду активности после водорода, на катоде выделяется металл (медь Cu).
Анион NO3− — кислородсодержащий, на аноде окисляется вода и выделяется кислород O2.
Продукты: металл и кислород (вариант 2).
Ответ: А → 5, Б → 6, В → 4, Г → 2.
Источник: ФИПИ