Номер 6, страница 63 - гдз по химии 11 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

Часть II. Электролиз расплавов и растворов. Практическое применение электролиза. Глава II. Химические реакции - номер 6, страница 63.

Условие.

6. Установите соответствие между формулой соли и продуктом, образующимся на катоде при электролизе водного раствора этой соли.

ФОРМУЛА СОЛИ

А) $CuSO_4$

Б) $Hg(NO_3)_2$

В) $CaCl_2$

Г) $Na_2CO_3$

ПРОДУКТ НА КАТОДЕ

1) натрий

2) кальций

3) медь

4) ртуть

5) водород

6) кислород

Ответ:

АБВГ

Решение.

Решение 2.

Для определения продукта, образующегося на катоде при электролизе водного раствора соли, необходимо проанализировать поведение катиона металла в электрохимическом ряду активности металлов. Общие правила для катодных процессов:

• Если катион металла относится к активным металлам (в ряду активности от Li до Al включительно), то на катоде происходит восстановление молекул воды, в результате чего выделяется водород. Уравнение процесса: $2H_2O + 2e^- \rightarrow H_2 \uparrow + 2OH^-$.
• Если катион металла находится в ряду активности между Al и H (например, Mn, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb), на катоде могут одновременно восстанавливаться и катионы металла, и молекулы воды.
• Если катион металла относится к малоактивным металлам (в ряду активности после H, например, Cu, Hg, Ag, Pt, Au), то на катоде происходит восстановление катионов металла до свободного металла. Уравнение процесса: $Me^{n+} + ne^- \rightarrow Me^0$.

Решение

А) CuSO₄

Соль сульфат меди(II) образована катионом малоактивного металла меди ($Cu^{2+}$), который в ряду активности стоит после водорода. Следовательно, при электролизе водного раствора этой соли на катоде будет происходить восстановление ионов меди до металлической меди.

Катодный процесс: $K^-: Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu$.

Продукт на катоде — медь. Это соответствует варианту ответа 3.

Ответ: 3

Б) Hg(NO₃)₂

Соль нитрат ртути(II) образована катионом малоактивного металла ртути ($Hg^{2+}$), который в ряду активности стоит после водорода. Поэтому на катоде будут восстанавливаться ионы ртути до металлической ртути.

Катодный процесс: $K^-: Hg^{2+} + 2e^- \rightarrow Hg$.

Продукт на катоде — ртуть. Это соответствует варианту ответа 4.

Ответ: 4

В) CaCl₂

Соль хлорид кальция образована катионом активного металла кальция ($Ca^{2+}$), который относится к щелочноземельным металлам и стоит в ряду активности в самом начале (до алюминия). В этом случае на катоде будут восстанавливаться молекулы воды, а не ионы кальция.

Катодный процесс: $K^-: 2H_2O + 2e^- \rightarrow H_2 \uparrow + 2OH^-$.

Продукт на катоде — водород. Это соответствует варианту ответа 5.

Ответ: 5

Г) Na₂CO₃

Соль карбонат натрия образована катионом активного металла натрия ($Na^{+}$), который относится к щелочным металлам и стоит в ряду активности до алюминия. Аналогично предыдущему случаю, на катоде будет происходить восстановление молекул воды.

Катодный процесс: $K^-: 2H_2O + 2e^- \rightarrow H_2 \uparrow + 2OH^-$.

Продукт на катоде — водород. Это соответствует варианту ответа 5.

Ответ: 5

Итоговое соответствие:

А	Б	В	Г
3	4	5	5