Задание №20 — Теоретические основы химии

Решение.

Для решения этой задачи необходимо вспомнить правила электролиза расплавов и водных растворов солей.

А) Фтор (F₂)
Фтор — самый электроотрицательный элемент, поэтому его невозможно получить электролизом водного раствора. В растворе на аноде вместо фторид-ионов будут окисляться молекулы воды с выделением кислорода (2H₂O − 4e⁻ → O₂ + 4H⁺). Для получения свободного фтора используют электролиз расплава фторидов. В данном списке это расплав KF.
Уравнение: 2KF (расплав) → (электролиз) 2K + F₂↑
Соответствие: А → 3.

Б) Этан (C₂H₆)
Этан является продуктом электролиза водных растворов солей карбоновых кислот (реакция Кольбе). При электролизе растворов ацетатов (солей уксусной кислоты CH₃COOH) на аноде происходит окисление анионов: 2CH₃COO⁻ − 2e⁻ → C₂H₆↑ + 2CO₂↑. Соль бария (CH₃COO)₂Ba является подходящим реагентом для этого процесса.
Соответствие: Б → 4.

В) Калий (K)
Калий — активный металл (стоит в ряду напряжений значительно левее водорода). При электролизе водных растворов его солей на катоде вместо металла всегда восстанавливается водород из воды (2H₂O + 2e⁻ → H₂↑ + 2OH⁻). Поэтому активные металлы (щелочные и щелочноземельные) получают исключительно электролизом расплавов их солей (чаще всего хлоридов или фторидов). Для калия подходит расплав KF.
Уравнение: 2KF (расплав) → (электролиз) 2K + F₂↑
Соответствие: В → 3.

Г) Барий (Ba)
Барий, как и калий, является очень активным щелочноземельным металлом. Его невозможно выделить из водного раствора, так как на катоде будет выделяться водород. Для получения металлического бария необходимо использовать электролиз расплава его соли, например, бромида бария BaBr₂.
Уравнение: BaBr₂ (расплав) → (электролиз) Ba + Br₂
Соответствие: Г → 5.

Ответ: А — 3, Б — 4, В — 3, Г — 5.

Источник: ФИПИ