Номер 1, страница 118 - гдз по химии 11 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Тестовые задания. Параграф 25. Электролиз. Глава V. Электрохимические реакции - номер 1, страница 118.

Условие.

1. При электролизе водного раствора нитрата серебра на катоде образуется

1) $Ag$

2) $NO_2$

3) $NO$

4) $H_2$

Решение.

Решение 2.

Решение

Электролиз — это окислительно-восстановительный процесс, протекающий на электродах при пропускании постоянного электрического тока через раствор или расплав электролита. В водном растворе нитрата серебра ($AgNO_3$) присутствуют следующие ионы: катионы серебра ($Ag^+$) и водорода ($H^+$ из диссоциации воды), а также анионы — нитрат-ионы ($NO_3^-$) и гидроксид-ионы ($OH^-$ из диссоциации воды).

$AgNO_3 \leftrightarrow Ag^+ + NO_3^-$
$H_2O \leftrightarrow H^+ + OH^-$

На катоде (отрицательном электроде) происходит процесс восстановления, на него притягиваются положительно заряженные ионы (катионы) — $Ag^+$ и $H^+$.

Для определения того, какой из катионов будет восстанавливаться, необходимо сравнить их положение в электрохимическом ряду напряжений металлов. Металлы, стоящие в ряду напряжений после водорода (включая серебро), восстанавливаются из водных растворов их солей. Ионы металлов, стоящих до алюминия, не восстанавливаются (вместо них восстанавливается водород из воды). Для металлов между алюминием и водородом возможны оба процесса.

Серебро (Ag) находится в ряду напряжений значительно правее (после) водорода (H). Это означает, что катионы серебра $Ag^+$ являются более активными окислителями, чем ионы водорода $H^+$, и будут восстанавливаться на катоде в первую очередь.

Процесс восстановления на катоде:
$Ag^+ + 1e^- \rightarrow Ag^0$

Таким образом, на катоде будет выделяться металлическое серебро.

Для полноты картины рассмотрим процесс на аноде (положительном электроде), где происходит окисление. К нему движутся анионы $NO_3^-$ и $OH^-$. Нитрат-ион ($NO_3^-$) является анионом кислородсодержащей кислоты, поэтому он не окисляется в водном растворе. Вместо него окисляются молекулы воды:
$2H_2O - 4e^- \rightarrow O_2 \uparrow + 4H^+$

Следовательно, продуктом на катоде является серебро (Ag).

Ответ: 1) Ag