Номер 6, страница 245 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 7. Неметаллы. Параграф 34. Водород - номер 6, страница 245.

Условие.

6. Установите соответствие между веществом и продуктом(ами) электролиза водного раствора этого вещества на катоде.

ВЕЩЕСТВО

А) $CuSO_4$

Б) $ZnSO_4$

В) $CH_3COONa$

Г) $NaOH$

ПРОДУКТ(Ы) НА КАТОДЕ

1) $H_2$

2) $\text{Zn}$

3) $Zn, H_2$

4) $\text{Na}$

5) $Cu, H_2$

6) $\text{Cu}$

7) $Na, H_2$

Решение.

Решение 2.

При электролизе водных растворов на катоде (отрицательно заряженном электроде) происходит процесс восстановления. Конкурируют катионы металла из растворенного вещества и молекулы воды. Результат зависит от положения металла в электрохимическом ряду активности. Для металлов, стоящих после водорода (малоактивные, например, $\text{Cu}$), восстанавливаются ионы металла. Для активных металлов, стоящих до алюминия (например, $\text{Na}$), восстанавливается вода с выделением водорода. Для металлов средней активности, стоящих между алюминием и водородом (например, $\text{Zn}$), происходит одновременное восстановление ионов металла и воды.

А) В водном растворе сульфата меди(II) ($CuSO_4$) присутствуют катионы $Cu^{2+}$ и молекулы воды. Медь — малоактивный металл, стоящий в ряду активности после водорода. Следовательно, на катоде будут восстанавливаться ионы меди до металлической меди. Процесс на катоде: $Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu$. Продуктом является медь. Ответ: 6.

Б) В водном растворе сульфата цинка ($ZnSO_4$) присутствуют катионы $Zn^{2+}$ и молекулы воды. Цинк — металл средней активности, стоящий в ряду активности между алюминием и водородом. Поэтому на катоде будут протекать два процесса одновременно: восстановление ионов цинка и восстановление воды. Процессы на катоде: $Zn^{2+} + 2e^- \rightarrow Zn$ и $2H_2O + 2e^- \rightarrow H_2 + 2OH^-$. Продуктами являются цинк и водород. Ответ: 3.

В) В водном растворе ацетата натрия ($CH_3COONa$) присутствуют катионы $Na^+$ и молекулы воды. Натрий — активный металл, стоящий в ряду активности до алюминия. Следовательно, на катоде будет восстанавливаться вода с образованием водорода. Процесс на катоде: $2H_2O + 2e^- \rightarrow H_2 + 2OH^-$. Продуктом является водород. Ответ: 1.

Г) В водном растворе гидроксида натрия ($NaOH$) присутствуют катионы $Na^+$ и молекулы воды. Натрий — активный металл. Как и в предыдущем случае, на катоде будет восстанавливаться вода. Процесс на катоде: $2H_2O + 2e^- \rightarrow H_2 + 2OH^-$. Продуктом является водород. Ответ: 1.