Номер 9, страница 84 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Примените свои знания. Параграф 15. Электролиз расплавов и растворов. Практическое применение электролиза. Глава II. Химические реакции - номер 9, страница 84.

Условие.

9. Установите соответствие между формулой вещества и уравнением процесса, протекающего на катоде при электролизе водного раствора этого вещества.

Формула вещества

А) $HNO_3$

Б) KOH

В) $BaCl_2$

Г) $AgNO_3$

Уравнение катодного процесса

1) $2H^{+} + 2e^{-} \rightarrow H_{2}$

2) $2H_{2}O + 2e^{-} \rightarrow H_{2} + 2OH^{-}$

3) $K^{+} - \bar{e} \rightarrow K^{0}$

4) $Ba^{2+} + 2e^{-} \rightarrow Ba^{0}$

5) $Ag^{+} + e^{-} \rightarrow Ag^{0}$

6) $4OH^{-} - 4\bar{e} \rightarrow O_{2} + 2H_{2}O$

Решение.

Решение 2.

А) HNO₃
Азотная кислота ($HNO_3$) является сильным электролитом и в водном растворе диссоциирует на катионы водорода $H^+$ и нитрат-анионы $NO_3^-$. При электролизе на катоде (отрицательно заряженном электроде) происходит процесс восстановления. В данном случае на катод притягиваются катионы $H^+$ (а также присутствуют молекулы воды). Катионы водорода восстанавливаются легче, чем молекулы воды, поэтому на катоде будет протекать следующий процесс:
$2H^+ + 2e⁻ \rightarrow H_2$
Данное уравнение соответствует варианту 1.

Ответ: 1

Б) KOH
Гидроксид калия ($KOH$) — это щёлочь, сильный электролит, диссоциирующий в воде на катионы калия $K^+$ и гидроксид-анионы $OH^-$. На катоде в процессе электролиза конкурируют за принятие электронов катионы калия $K^+$ и молекулы воды $H_2O$. Калий — это очень активный металл (I группа, стоит в ряду активности металлов до алюминия), поэтому его катионы в водном растворе не восстанавливаются. Вместо них восстанавливаются молекулы воды:
$2H_2O + 2e⁻ \rightarrow H_2 + 2OH^⁻$
Данное уравнение соответствует варианту 2.

Ответ: 2

В) BaCl₂
Хлорид бария ($BaCl_2$) — это соль, образованная активным металлом и сильной кислотой. В воде диссоциирует на катионы бария $Ba^{2+}$ и хлорид-анионы $Cl^-$. На катоде конкурируют за электроны катионы бария $Ba^{2+}$ и молекулы воды $H_2O$. Барий — активный металл (II группа, стоит в ряду активности металлов до алюминия), поэтому, как и в случае с калием, его катионы в водном растворе не восстанавливаются. Происходит восстановление молекул воды:
$2H_2O + 2e⁻ \rightarrow H_2 + 2OH^⁻$
Данное уравнение соответствует варианту 2.

Ответ: 2

Г) AgNO₃
Нитрат серебра ($AgNO_3$) — это соль, образованная малоактивным металлом и сильной кислотой. В воде диссоциирует на катионы серебра $Ag^+$ и нитрат-анионы $NO_3^-$. На катоде конкурируют катионы серебра $Ag^+$ и молекулы воды $H_2O$. Серебро — малоактивный металл (стоит в ряду активности после водорода), поэтому его катионы восстанавливаются легче, чем молекулы воды. На катоде будет происходить восстановление металлического серебра:
$Ag^+ + e⁻ \rightarrow Ag^0$
Данное уравнение соответствует варианту 5.

Ответ: 5