Номер 3, страница 62 - гдз по химии 11 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

Часть II. Электролиз расплавов и растворов. Практическое применение электролиза. Глава II. Химические реакции - номер 3, страница 62.

Условие.

3. Запишите уравнения электролиза расплавов следующих со-единений калия:

1) хлорида ____________.

2) гидроксида ____________.

3) сульфида ____________.

4) сульфата ____________.

Решение.

Решение 2.

1) хлорида

Решение:
Электролиз расплава хлорида калия ($KCl$). В расплаве соль диссоциирует на ионы калия ($K^+$) и хлорид-ионы ($Cl^-$).
$KCl \rightleftharpoons K^+ + Cl^-$
Под действием электрического тока катионы движутся к катоду (отрицательному электроду), а анионы – к аноду (положительному электроду).
Катод (-): катионы калия принимают электроны и восстанавливаются до металлического калия.
$K^+ + 1e^- \rightarrow K^0$
Анод (+): хлорид-ионы отдают электроны и окисляются до молекулярного хлора.
$2Cl^- - 2e^- \rightarrow Cl_2^0$
Для составления суммарного уравнения уравняем число электронов в процессах на катоде и аноде, умножив катодный процесс на 2. Суммарное уравнение электролиза:
$2KCl \xrightarrow{электролиз} 2K + Cl_2 \uparrow$

Ответ: Суммарное уравнение реакции: $2KCl \xrightarrow{электролиз} 2K + Cl_2 \uparrow$. На катоде образуется металлический калий, на аноде выделяется газообразный хлор.

2) гидроксида

Решение:
Электролиз расплава гидроксида калия ($KOH$). В расплаве щелочь диссоциирует на ионы калия ($K^+$) и гидроксид-ионы ($OH^-$).
$KOH \rightleftharpoons K^+ + OH^-$
Катод (-): катионы калия принимают электроны и восстанавливаются до металлического калия.
$K^+ + 1e^- \rightarrow K^0$
Анод (+): гидроксид-ионы отдают электроны и окисляются, образуя кислород и воду.
$4OH^- - 4e^- \rightarrow O_2^0 + 2H_2O$
Уравняем число электронов, умножив катодный процесс на 4. Суммарное уравнение электролиза:
$4KOH \xrightarrow{электролиз} 4K + O_2 \uparrow + 2H_2O$

Ответ: Суммарное уравнение реакции: $4KOH \xrightarrow{электролиз} 4K + O_2 \uparrow + 2H_2O$. На катоде образуется металлический калий, на аноде выделяется кислород и образуется вода.

3) сульфида

Решение:
Электролиз расплава сульфида калия ($K_2S$). В расплаве соль диссоциирует на ионы калия ($K^+$) и сульфид-ионы ($S^{2-}$).
$K_2S \rightleftharpoons 2K^+ + S^{2-}$
Катод (-): катионы калия принимают электроны и восстанавливаются до металлического калия.
$K^+ + 1e^- \rightarrow K^0$
Анод (+): сульфид-ионы отдают электроны и окисляются до элементарной серы.
$S^{2-} - 2e^- \rightarrow S^0$
Уравняем число электронов, умножив катодный процесс на 2. Суммарное уравнение электролиза:
$K_2S \xrightarrow{электролиз} 2K + S$

Ответ: Суммарное уравнение реакции: $K_2S \xrightarrow{электролиз} 2K + S$. На катоде образуется металлический калий, на аноде — элементарная сера.

4) сульфата

Решение:
Электролиз расплава сульфата калия ($K_2SO_4$). В расплаве соль диссоциирует на ионы калия ($K^+$) и сульфат-ионы ($SO_4^{2-}$).
$K_2SO_4 \rightleftharpoons 2K^+ + SO_4^{2-}$
Катод (-): катионы калия принимают электроны и восстанавливаются до металлического калия.
$K^+ + 1e^- \rightarrow K^0$
Анод (+): кислородсодержащий сульфат-анион окисляется. Процесс на аноде сложен, но в общем виде его можно представить как окисление иона с образованием оксида серы(VI) и кислорода.
$2SO_4^{2-} - 4e^- \rightarrow 2SO_3^0 + O_2^0$
Уравняем число электронов, умножив катодный процесс на 4. Суммарное уравнение электролиза:
$2K_2SO_4 \xrightarrow{электролиз} 4K + 2SO_3 \uparrow + O_2 \uparrow$

Ответ: Суммарное уравнение реакции: $2K_2SO_4 \xrightarrow{электролиз} 4K + 2SO_3 \uparrow + O_2 \uparrow$. На катоде образуется металлический калий, на аноде выделяются оксид серы(VI) и кислород.