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) | Fe2(SO4)3 |
| Б) | CuBr2 |
| В) | KI |
| Г) | Ca(NO3)2 |
| 1) | металл, водород и кислород |
| 2) | металл и кислород |
| 3) | металл и галоген |
| 4) | металл, водород и сера |
| 5) | водород и галоген |
| 6) | водород и кислород |
Правильный ответ
1356
Пояснение
Решение.
Для решения этой задачи вспомним правила электролиза водных растворов солей на инертных электродах.
А) Fe2(SO4)3 (сульфат железа(III))
1. Катод: Железо находится в ряду активности металлов между алюминием и водородом. В этом случае на катоде происходит одновременно восстановление катионов металла и молекул воды. Выделяются металлическое железо (Fe) и водород (H2).
2. Анод: Сульфат-ион (SO42−) является кислородсодержащим анионом. Такие анионы на инертном аноде не окисляются, вместо них окисляется вода с выделением кислорода (O2).
Продукты: металл, водород и кислород. Это соответствует варианту 1.
Б) CuBr2 (бромид меди(II))
1. Катод: Медь стоит в ряду активности после водорода. В этом случае на катоде восстанавливаются только катионы меди, выделяется чистый металл (Cu).
2. Анод: Бромид-ион (Br−) — это бескислородный анион (кроме фторида). Он легко окисляется на аноде до свободного галогена — брома (Br2).
Продукты: металл и галоген. Это соответствует варианту 3.
В) KI (йодид калия)
1. Катод: Калий — активный металл (стоит до алюминия). Катионы активных металлов в водных растворах не восстанавливаются, вместо них восстанавливается вода с выделением водорода (H2).
2. Анод: Йодид-ион (I−) — бескислородный анион. Он окисляется на аноде до свободного галогена — йода (I2).
Продукты: водород и галоген. Это соответствует варианту 5.
Г) Ca(NO3)2 (нитрат кальция)
1. Катод: Кальций — активный металл. На катоде восстанавливается вода, выделяется водород (H2).
2. Анод: Нитрат-ион (NO3−) — кислородсодержащий анион. Он не окисляется, на аноде происходит окисление воды с выделением кислорода (O2).
Фактически происходит электролиз воды.
Продукты: водород и кислород. Это соответствует варианту 6.
Ответ: А → 1, Б → 3, В → 5, Г → 6.
Источник: ФИПИ