Номер 11, страница 171 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

11. Помимо хлора, при электролизе водного раствора хлорида натрия также получают

1) хлороводород

2) водород

3) кислород

4) гидроксид натрия

5) натрий

Решение

При электролизе водного раствора хлорида натрия ($NaCl$) в растворе присутствуют ионы, образовавшиеся в результате диссоциации соли и воды:

$NaCl \leftrightarrow Na^+ + Cl^-$

$H_2O \leftrightarrow H^+ + OH^-$

Электролиз — это окислительно-восстановительный процесс, протекающий на электродах при пропускании электрического тока через раствор.

На катоде (отрицательно заряженном электроде) происходит процесс восстановления. К катоду движутся катионы $Na^+$ и молекулы воды $H_2O$. Натрий — очень активный металл, стоящий в ряду электрохимических напряжений металлов значительно левее водорода. Поэтому в водном растворе вместо ионов натрия восстанавливаются молекулы воды:

Катод (K): $2H_2O + 2e^- \rightarrow H_2 \uparrow + 2OH^-$

Таким образом, на катоде выделяется газообразный водород ($H_2$). В прикатодной области накапливаются гидроксид-ионы ($OH^-$).

На аноде (положительно заряженном электроде) происходит процесс окисления. К аноду движутся анионы $Cl^-$ и $OH^-$. В соответствии с правилами электролиза, при наличии в растворе галогенид-ионов (кроме $F^-$), они окисляются в первую очередь, а не гидроксид-ионы.

Анод (A): $2Cl^- - 2e^- \rightarrow Cl_2 \uparrow$

На аноде выделяется газообразный хлор ($Cl_2$), что соответствует условию задачи.

В растворе остаются ионы натрия ($Na^+$), которые не участвовали в процессе на катоде, и образовавшиеся на катоде гидроксид-ионы ($OH^-$). Они образуют гидроксид натрия ($NaOH$).

Суммарное уравнение электролиза водного раствора хлорида натрия выглядит так:

$2NaCl(р-р) + 2H_2O \xrightarrow{\text{электролиз}} 2NaOH(р-р) + H_2 \uparrow (на \ катоде) + Cl_2 \uparrow (на \ аноде)$

Таким образом, помимо хлора ($Cl_2$), продуктами электролиза также являются водород ($H_2$) и гидроксид натрия ($NaOH$). Этим продуктам соответствуют варианты ответов 2 и 4.

Ответ: 2, 4.