Номер 16, страница 74 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Тестовые задания к главе 2. Глава 2. Химические реакции - номер 16, страница 74.

Условие.

16. Установите соответствие между формулой вещества и продуктом, образующимся на инертном аноде при электролизе его водного раствора.

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА

А) $KBr$

Б) $Cu(NO_3)_2$

В) $Na_2SO_4$

Г) $NaF$

ПРОДУКТ НА АНОДЕ

1) $H_2$

2) $O_2$

3) $Cu$

4) $K$

5) $F_2$

6) $Br_2$

Решение.

Решение 2.

Чтобы установить соответствие, нужно определить, какой продукт образуется на инертном аноде в ходе электролиза водного раствора каждого из веществ. На аноде (положительно заряженном электроде) происходит процесс окисления. В водном растворе за возможность окислиться конкурируют анионы соли и молекулы воды.

Общие правила окисления на инертном аноде:

• При электролизе водных растворов солей, содержащих анионы бескислородных кислот (например, $Cl^-$, $Br^-$, $I^-$), на аноде окисляются именно эти анионы с образованием соответствующих простых веществ. Исключением является фторид-ион ($F^-$).
• При электролизе водных растворов солей, содержащих кислородсодержащие анионы (например, $SO_4^{2-}$, $NO_3^-$, $PO_4^{3-}$) или фторид-ион ($F^-$), на аноде происходит окисление молекул воды. В результате этого процесса выделяется кислород:

$2H_2O - 4e^- \rightarrow O_2 \uparrow + 4H^+$

Применим эти правила к каждому из веществ.

А) KBr

Бромид калия в водном растворе диссоциирует на ионы $K^+$ и $Br^-$. Анион $Br^-$ является анионом бескислородной кислоты. Согласно правилам, он будет окисляться на аноде с образованием молекулярного брома:

$2Br^- - 2e^- \rightarrow Br_2$

Продукт на аноде — бром ($Br_2$). Это соответствует варианту ответа 6.

Ответ: 6

Б) Cu(NO₃)₂

Нитрат меди(II) в водном растворе диссоциирует на ионы $Cu^{2+}$ и $NO_3^-$. Нитрат-ион $NO_3^-$ является кислородсодержащим анионом. Следовательно, на аноде вместо него будут окисляться молекулы воды с выделением кислорода:

$2H_2O - 4e^- \rightarrow O_2 \uparrow + 4H^+$

Продукт на аноде — кислород ($O_2$). Это соответствует варианту ответа 2.

Ответ: 2

В) Na₂SO₄

Сульфат натрия в водном растворе диссоциирует на ионы $Na^+$ и $SO_4^{2-}$. Сульфат-ион $SO_4^{2-}$ является кислородсодержащим анионом. Поэтому на аноде будут окисляться молекулы воды с выделением кислорода:

$2H_2O - 4e^- \rightarrow O_2 \uparrow + 4H^+$

Продукт на аноде — кислород ($O_2$). Это соответствует варианту ответа 2.

Ответ: 2

Г) NaF

Фторид натрия в водном растворе диссоциирует на ионы $Na^+$ и $F^-$. Фторид-ион, несмотря на то, что он бескислородный, является исключением из-за очень высокой электроотрицательности фтора. Окислить его в водном растворе сложнее, чем воду. Поэтому на аноде будут окисляться молекулы воды:

$2H_2O - 4e^- \rightarrow O_2 \uparrow + 4H^+$

Продукт на аноде — кислород ($O_2$). Это соответствует варианту ответа 2.

Ответ: 2