Tematické testy pro chemii, např. Elektrolýzu. Příprava absolventů zkoušky

Namontujte korespondenci mezi vzorcem soli a tvořícím výrobkem na inertní anodě s elektrolýzou vodní řešení: Do každé polohy označené písmeny vyberte příslušnou polohu označenou číslem.

Soloi vzorec		Produkt na anodě

A.	B.	V	G.

Rozhodnutí.

S elektrolýzou vodných roztoků solí, alkálií a kyselin na inertní anodě:

Voda je vybitá a kyslík se uvolňuje, pokud se jedná o sůl kyseliny obsahující kyslík nebo sůl kyseliny chlorovodíkové;

Hydroxidové ionty jsou vypouštěny a kyslík se uvolňuje, pokud je alkálie;

Zbytek kyseliny se vypustí, což je součástí soli a odlišuje se odpovídající jednoduchá látka, pokud se jedná o sůl kyseliny kyslíkové (kromě).

Proces soli elektrolýzy dochází na speciální karboxylové kyseliny.

Odpověď: 3534.

Odpověď: 3534.

Zdroj: Yandex: Školení práce V chemii. Možnost 1.

Nastavte korespondenci mezi vzorcem látky a výrobku tvořícím na katodě při elektrolýze jeho vodného roztoku: Do každé polohy označené písmeny vyberte odpovídající polohu označenou číslem.

Vzorec látek		Elektrolýzní produkt, Katoda

Napište čísla v odezvě umístěním do pořádku odpovídající písmenům:

A.	B.	V	G.

Rozhodnutí.

S elektrolýzou vodných roztoků solí na katodě je přidělena:

Vodík, pokud je kovová sůl, stojící v řadě kovů vlevo od hliníku;

Kov, pokud je to kovová sůl, stojící v řadě kovových napětí vpravo od vodíku;

Kov a vodík, pokud je kovová sůl, stojící v řadě kovových napětí mezi hliníkem a vodíkem.

Odpověď: 3511.

Odpověď: 3511.

Zdroj: Yandex: školení práce zkoušky v chemii. Možnost 2.

Nainstalujte korespondenci mezi vzorcem soli a tvořícím výrobkem na inertní anodě během elektrolýzy jeho vodného roztoku: Do každé polohy označené písmeny vyberte odpovídající polohu označenou číslem.

Soloi vzorec		Produkt na anodě

Napište čísla v odezvě umístěním do pořádku odpovídající písmenům:

A.	B.	V	G.

Rozhodnutí.

S elektrolýzou vodných roztoků solí kyselin obsahujících kyslík a fluoridy oxidovaný kyslík z vody, takže kyslík je uvolněn na anodě. V elektrolýze vodných roztoků kyslíkových kyselin je zbytek kyseliny oxidace.

Odpověď: 4436.

Odpověď: 4436.

Namontujte korespondenci mezi vzorcem látky a produktem, který je vytvořen na inertní anodě v důsledku elektrolýzy vodného roztoku této látky: Do každé polohy označené písmeny vyberte odpovídající polohu označenou číslem .

Vzorec látek	Produkt na anodě
	2) oxid siřičitý (iv) 3) oxid uhličitý (iv) 5) kyslík 6) oxid dusík (iv)

Napište čísla v odezvě umístěním do pořádku odpovídající písmenům:

A.	B.	V	G.

Elektrolýza tavenin a roztoků (soli, alkálie)

Pokud snižujete elektrody do roztoku nebo taveniny elektrolytu a přeskočte konstantní elektrický proud, pak se ionty budou pohybovat směrem k katipům (negativně nabitá elektroda), anionty do anody (pozitivně nabitá elektroda).

V katodě se kationty vezmou elektrony a obnovení, anionty jsou dány elektrony na anodě a oxidují. Tento proces se nazývá elektrolýza.

Elektrolýza je redoxní proces, který proudí na elektrodách, když je elektrický proud prošel taveninou nebo roztokem elektrolytu.

Elektrolýza roztavených solí

Zvažte proces elektrolýzy taveniny chloridu sodného. Tepelná disociace probíhá v tavenině:

$ NaCl → Na ^ (+) + cl ^ (-). $

Podle působení elektrického proudu kationtů $ NA ^ (+) $ Pohyb do katody a elektrony jsou převzaty z ní:

$ Na ^ (+) + ē → (NA) ↖ (0) $ (obnovení).

Anions $ CL ^ (-) $ Přesunout do anody a dát elektrony:

2CI 2CI ^ (-) - 2ē → (CL_2) ↖ (0) $ (oxidace).

Celkové procesy rovnice:

$ Na ^ (+) + ē → (NA) ↖ (0) | 2 $

2CI 2CI ^ (-) - 2ē → (CL_2) ↖ (0) | 1 $

$ 2NA ^ (+) + 2CI ^ (-) \u003d 2 (NA) ↖ (0) + (CL_2) ↖ (0) $

$ 2NACL (→) ↖ (text "Elektrolýza") 2NA + CL_2 $

Na katodě je vytvořen kovový sodík, plynný plynný plyn na anodě.

Hlavní věc je, že si musíte pamatovat: v procesu elektrolýzy v důsledku elektrické energie se provádí chemická reakcekteré nemůže jít spontánně.

Elektrolýza vodných roztoků elektrolytů

Obtížnější případ - elektrolýza elektrolytických roztoků.

V roztoku soli, kromě kovových iontů a kyselinových zbytků jsou přítomny molekuly vody. Při zvažování procesů na elektrodách je proto třeba vzít v úvahu jejich účast v elektrolýze.

Pro stanovení produktů elektrolýzy vodných roztoků elektrolytů existují následující pravidla:

1. Proces v katodě Nezávisí na materiálu, ze kterého je katoda vyrobena, ale na poloze kovu (elektrolytů) v elektrochemické řadě napětí, a pokud:

1.1. Elektrolytický kation je umístěn v řadě napětí na začátku řady $ Al $ inclusive, pak proces zotavení vody je v katodě (vodík je zvýrazněn $ n_2 $). Kovové kationty nejsou obnoveny, zůstávají v roztoku.

1.2. Elektrolytický kation je umístěn v řadě napětí mezi hliníkem a vodíkem, pak se na katodě obnovují kovové ionty a molekuly vody.

1.3. Elektrolytový kation je umístěn v řadě napětí po vodíku, kovová kationty jsou obnovena na katodě.

1.4. Řešení obsahuje kationty různé kovyNejprve jsem obnovil kovový kation stojící v řadě napětí vpravo.

Katodické procesy

2. Proces na anodězáleží na materiálu anody a na povaze aniontu.

Anodové procesy

2.1. Pokud anoda se rozpouští (železo, zinek, měď, stříbro a všechny kovy, které jsou oxidovány během elektrolýzy), pak kov anody je oxidován, navzdory povaze aniontu.

2.2. Pokud anoda se nerozpustí (Nazývá se inertní - grafit, zlato, platina), pak:

a) s elektrolytickými roztoky solí beatless kyseliny (kromě fluoridu) Probíhá proces aniontu oxidace na anodě;

b) s elektrolytickými roztoky solí kyseliny a fluoridy obsahující kyslík Na anodě je proces oxidace vody ($ O_2 je přidělen). Anionty nejsou oxidovány, zůstávají v roztoku;

c) anionty jejich schopností oxidování jsou v následujícím pořadí:

Zkusme tyto pravidla aplikovat v konkrétních situacích.

Zvažte elektrolýzu roztoku chloridu sodného v případě, že anoda je nerozpustná a pokud je anoda rozpustná.

1) Anoda nerozpustný (například grafit).

Řešením je proces electrolytické disociace:

Celková rovnice:

$ 2H_2O + 2CI ^ (-) \u003d H_2 + CL_2 + 2OH ^ (-) $.

Vzhledem k přítomnosti iontů $ na ^ (+) $ v řešeních kompilujeme molekulární rovnici:

2) Anoda rozpustný (například měď):

$ Nacl \u003d na ^ (+) + cl ^ (-) $.

Pokud je anoda rozpustná, pak bude kov anody oxidován:

$ Cu ^ (0) -2ē \u003d cu ^ (2 +) $.

Kationty $ cu ^ (2 +) $ jsou v řadě stresu po ($ n ^ (+) $), budou obnoveny na katodě.

Koncentrace $ NaCL $ se nezmění v řešení.

Zvažte elektrolýzu roztoku sulfátu měďnatého (II) nerozpustná anoda:

$ Cu ^ (2 +) + 2ē \u003d cu ^ (0) | 2 $

$ 2H_2O-4E \u003d O_2 + 4H ^ (+) | $ 1

Celková iontová rovnice:

$ 2CU ^ (2 +) + 2H_2O \u003d 2CU ^ (0) + o_2 + 4h ^ (+) $

Celková molekulární rovnice s přihlédnutím k přítomnosti aniontů $ SO_4 ^ (2 -) $ v řešení:

Zvažte elektrolýzu roztoku hydroxidu draselného nerozpustná anoda:

$ 2H_2O + 2E \u003d H_2 + 2OH ^ (-) | $ 2

$ 4OH ^ (-) - 4ē \u003d O_2 + 2H_2O | 1 $

Celková iontová rovnice:

$ 4H_2O + 4OH ^ (-) \u003d 2H_2 + 4OH ^ (-) + o_2 + 2H_2O $

Celková molekulární rovnice:

$ 2H_2O (→) ↖ (text "elektrolýza") 2H_2 + o_2 $

V tomto případě se ukazuje, pouze elektrolýza vody je. Získáme podobný výsledek a v případě elektrolýzy řešení $ H_2SO_4, NANO_3, K_2SO_4 $, atd.

Elektrolýza tavenin a roztoků látek je široce používána v průmyslu:

1. Pro kovy (hliník, hořčík, sodík, kadmium se získá elektrolýzou).
2. Pro získání vodíku, halogenu, alkálisu.
3. Pro čištění kovů - rafinace (čisticí měď, nikl, vedení se provádí s elektrochemickou metodou).
4. K ochraně kovů z koroze (chrom, nikl, měď, stříbro, zlato) - galvanotegie.
5. Pro kovové kopie, talíře - elektrotyp.

Téma 6. "Elektrolýza roztoků a solí se roztaví"
1. Elektrolýza - oxidační - proces redukce proudící na elektrodách, když je elektrický proud prošel roztokem nebo roztokem elektrolytu.
2. katoda - negativní elektroda. Obnovení kovových a vodíkových kationtů (v kyselinách) nebo molekul vody dochází.
3. Anoda je pozitivní elektroda. Existuje oxidace aniontů z kyselého zbytku a gyrosogroup (v alkáli).
4. S elektrolýzou roztoku soli v reakční směsi je voda. Vzhledem k tomu, že voda může také vykazovat oxidační a regenerační vlastnosti, je to "soutěžící" a pro katoda a pro anodové procesy.
5. Existuje elektrolýza s inertními elektrodami (grafit, uhlí, platina) a aktivní anodou (rozpustný), stejně jako elektrolýza tavenin a roztoků elektrolytů.
Katodické procesy
Pokud je kov umístěn v řadě napětí:
Kovová poloha v řadě napětí
Restaurování v katodě
od li do al
Obnovit molekuly vody: 2H2O + 2E- → H20 + 2OH-
z Mn do Pb
Molekuly vody a kovové kationty jsou obnoveny:
2H2O + 2E- → H20 + 2OH-
Muži + + NE- → Me0
z cu do au
Kovové kationty jsou obnoveny: Muži + + NE- → Me0
Anodové procesy
Zbytky kyseliny
Asm-
Anoda
Rozpustný
(železo, zinek, měď, stříbro)
Nerozpustný
(Grafit, zlato, platina)
Nebleslivý
Oxidace kovové anody
M0 - ne- \u003d mn +
anodové řešení
Aniontová oxidace (kromě f-)
Asm- - me- \u003d AC0
Kyslík obsahující
Fluorid - iont (f-)
V kyselém a neutrálním prostředí:
2 H20 - 4E- → O20 + 4H +
V alkalickém prostředí:
4ONE- - 4E- \u003d O20 + 2N2O
Příklady elektrolýzačních procesů tavenin s inertními elektrodami
V roztavení elektrolytu jsou pouze jeho ionty, takže na katodě se obnovují elektrolytické kationty a anionty jsou oxidovány na anodě.
1. Zvažte elektrolýzu taveniny chloridu draselného.
Tepelná disociace KSL → K + + CL-
K (-) K + + 1E- → K0
A (+) 2SL- - 2E- → CL02
Shrnutí rovnice:
2xl → 2k0 + CL20
2. Zvažte elektrolýzu roztaveného chloridu vápenatého.
Tepelná disociace SASL2 → CA2 + + 2SL
K (-) CA2 + + 2E- → CA50
A (+) 2SL- - 2E- → CL02
Shrnutí rovnice:
CACL2 → CA0 + CL20
3. Zvažte elektrolýzu taveniny hydroxidu draselného.
Tepelná disociace Kon → K + +
K (-) K + + 1E- → K0
A (+) 4On- - 4E- → O20 + 2N2O
Shrnutí rovnice:
4Con → 4k0 + O20 + 2N2O
Příklady elektrolýzačních procesů elektrolytů roztoků s inertními elektrodami
Na rozdíl od roztoků v roztoku elektrolytu kromě jeho iontů existují molekuly vody. Při zvažování procesů na elektrodách je proto třeba vzít v úvahu jejich účast. Elektrolýza roztoku soli tvořené aktivním kovem, stojící v řadě napětí na hliník a kyselý zbytek kyseliny obsahující kyslík, přichází na elektrolýzu vody. 1. Zvažte elektrolýzu vodného roztoku síranu hořečnatého. MgS04 je sůl, která je tvořena kovem stojícím v řadě napětí na zbytek kyselého hliníku a kyslíku. Disociační rovnice: MgS04 → Mg2 + + SO42- K (-) 2N2O + 2E- \u003d H20 + 2N- A (+) 2N2O - 4E- \u003d O20 + 4N + Celková rovnice: 6N20 \u003d 2N20 + 4H- + O20 + 4N + 2N20 \u003d 2N20 + O20 2. Zvažte elektrolýzu vodného roztoku síranu mědi (II). SUSO4 - sůl, která je tvořena nízkotlakým kovem a kyslíkem obsahujícím zbytku. V tomto případě se elektrolýza získá kov, kyslík a odpovídající kyselina je vytvořena v prostoru katodového anoda. Disociační rovnice: CUSO4 → CU2 + + SO42- až (-) CU2 + + 2E- \u003d CU0 A (+) 2N2O - 4E- \u003d O20 + 4N + celková rovnice: 2CU2 + 2N20 \u003d 2CU0 + O20 + 4N + 2CU0 + 2N2O \u003d 2CU0 + O20 + 2N2SO4
3. Zvažte elektrolýzu roztoku vodíku chloridu vápenatého. CaCl2 je sůl, která je tvořena aktivním kovem a zbytkem kyslíkovou kyselinou. V tomto případě je vodík vytvořen pod elektrolýzou, halogenem a alkáli je vytvořen v katodovém prostoru. Disociační rovnice: CACl2 → Ca2 + + 2Cl- až (-) 2N2O + 2E- \u003d H20 + 2O- A (+) 2SL- 2E- \u003d CL20 Celková rovnice: 2N20 + 2Cl- \u003d CL20 + 2O / CACl2 + 2N2O \u003d CA (OH) 2 + CL20 + H20 4. Zvažte elektrolýzu vodného roztoku chloridu měďnatého (II). CuCL2 je sůl, která je tvořena nízkotlakým kovem a zbytkem kyseliny kyslíkové kyseliny. V tomto případě se vytvoří kov a halogen. Disociační rovnice: CUCL2 → CU2 + 2CI- až (-) CU2 + + 2E- \u003d CU0 A (+) 2SL- 2E- \u003d CL20 Celková rovnice: CU2 + 2CL- \u003d CU0 + CL20 CUCL2 \u003d CU0 + CL20 5. Zvažte Procesový elektrolýzní roztok octanu sodného. CH3COONA - sůl, která tvoří aktivní kov a zbytek kyseliny karboxylové kyseliny. Při elektrolýze se získá vodík, alkálie. Disociační rovnice: CH3SOONA → CH3SOO - + NA + K (-) 2N2O + 2E- \u003d H20 + 2N- A (+) 2CH3C3CO02E \u003d C2H6 + 2CO2 Celková rovnice: 2N2O + 2CH3COO \u003d H20 + 2HO - + C2H6 + 2CO2 2N2O + 2CH3CoCona \u003d 2AOH + H20 + C2H6 + 2CO2 6. Zvažte elektrolýzní proces roztoku dusičnanu niklu. NI (NO3) 2 - sůl, která je tvořena kovem stojícím v řadě napětí z Mn do H2 a zbytku kyseliny obsahující kyslík. V procesu získáváme kovu, vodík, kyslík a kyselinu. Disociační rovnice: NI (NO3) 2 → Ni2 + + 2NO3- až (-) Ni2 + 2E- \u003d Ni0 2N2O + 2E- \u003d H20 + 2O- A (+) 2H2O - 4E- \u003d O20 + 4H + Commare rovnice: Ni2 + + 2N2O + 2H2O \u003d NI0 + H20 + 2H + O20 + 4H + NI (NO3) 2 + 2N2O \u003d NI0 + 2HNO3 + H20 + O20 7. Zvažte elektrolýzní proces roztoku kyseliny sírové. Disociační rovnice: H2SO4 → 2H + + SO42- K (-) 2N + + 2E- \u003d H20 A (+) 2H2O - 4E- \u003d O20 + 4H + Summarinová rovnice: 2N2O + 4N + \u003d 2N20 + O20 + 4H + 2H2O \u003d 2N20 + O20
8. Zvažte proces elektrolýzy roztoku hydroxidu sodného. V tomto případě je pouze elektrolýza vody. Elektrolýza roztoků H2SO4, Nano3, K2S04 atd. Disociační rovnice: NaOH → Na + + 2E- \u003d H20 + 2O- A (+) 4OH- - 4E- \u003d O20 + 2H2O Summarinová rovnice: 4H2O + 4OH- \u003d 2H20 + 4OH- + O20 + 2H2O 2H2O \u003d 2H20 + O20
Příklady elektrolýzních procesů elektrolytických roztoků s rozpustnými elektrodami
Rozpustná anoda během elektrolýzy samotná je oxidace (rozpouštění). 1. Zvažte proces elektrolýzy měděného (II) síranu s měděnou anodou. S elektrolýzou roztoku sulfátu mědi s měděnou anodou je proces snížen na vrchol mědi na katodu a postupné rozpouštění anody, navzdory povaze aniontu. Množství síranu mědi v roztoku zůstává nezměněna. Disociační rovnice: CUSO4 → CU2 + + SO42- K (-) CU2 + + 2E- → CU0 A (+) CU0 - 2E- → CU2 + přechod mědi iontů z anody do katody
Příklady úkolů na toto téma v možnostech EGE
Ve 3. (Var.5)
Namontujte korespondenci mezi vzorcem látky a elektrolytickým produktem jeho vodného roztoku na inertních elektrodách.
Produkty elektrolýzy vzorce látky
A) al2 (SO4) 3 1. Hydroxid kovů, kyselina
B) CSOH 2. kov, halogen
C) HG (NO3) 2 3. Kov, kyslík
D) Aubr3 4. Vodík, halogenový 5. vodík, kyslík 6. Kov, kyselina, kyslíková zdvihání: 1. s elektrolýzou AL2 (SO4) 3 a CSOH na katodě, voda je obnovena na vodík. Vyloučíme varianty 1, 2, 3 a 6. 2. U AL2 (SO4) 3, voda se oxiduje na anodě na kyslík. Zvolíme možnost 5. Pro CSOH, iontový hydroxid se oxiduje na anodě na kyslík. Zvolíme možnost 5. 3. S elektrolýzou HG (NO3) 2 a AUBR3 na katodě je restaurování kovových kationtů. 4. Pro HG (NO3) 2 voda je oxidována na anodě. Ionty dusičnanů v roztoku jsou spojeny s vodíkovými kationty, tvořící se v anodickém prostoru kyselina dusičná. Zvolíme možnost 6. 5. Pro AUBR3 je anion BR2 oxidován na anodě. Vyberte možnost 2.
ALE
B.
V
G.
5
5
6
2
Ve 3. (Var.1)
Nastavte korespondenci mezi názvem látky a metodou získání.
Název látky se získá elektrolýzou a) lithium 1) roztokem živého b) fluorinu 2) roztoku lifu c) stříbro 3) roztok mgCl2 g) hořčík 4) AgnO3 roztok 5) taveniny AG2O 6) roztavený MGCL2 zdvihnutí: 1. Podobně jako elektrolýza chloridu sodného se postupuje proces elektrolýzy roztaveného fluoridu lithného. Pro volby A a B si vybereme odpovědi 2. 2. Stříbro je možné jej obnovit z roztoku jeho soli - nitrát stříbra. 3. Z roztoku hořečnaté soli nelze obnovit. Vybereme si možnost 6 - tavenina chloridu hořečnatého.
ALE
B.
V
G.
2
2
4
6
Ve 3. (Var.9)
Namontujte korespondenci mezi vzorcem soli a rovnicí procesu proudícího na katodu během elektrolýzy jeho vodného roztoku.
Solný vzorec rovnice katodového procesu
A) AL (NO3) 3 1) 2H2O - 4E- → O2 + 4H +
B) CUCL2 2) 2H2O + 2E- → H2 + 2OH-
C) SBCL3 3) CU2 + + 1E- → CU +
D) CU (NO3) 2 4) SB3 + - 2 E- → SB5 + 5) SB3 + + 3E- → SB0
6) CU2 + + 2E- → CU0
Odůvodnění: 1. Procesy zotavení kovových kationtů nebo průtoku vody na katodě. Proto okamžitě vylučují možnosti 1 a 4. 2. Pro AL (NO3) 3: Proces zotavení vody je na katodě. Zvolte možnost 2. 3. Pro CUCL2: CU2 + Kovové kationty jsou obnoveny. Zvolte možnost 6. 4. Pro SBCL3: SB3 + kovové kationty jsou obnoveny. Zvolte možnost 5. 5. Pro CU (NO3) 2: CU2 + Kovové kationty jsou obnoveny. Vyberte možnost 6.
ALE
B.
V
G.
2

Elektroda, na které se objeví obnovení, se nazývá katoda.

Elektroda, na které dochází k oxidaci, je anoda.

Zvažte procesy vyskytující se v elektrolýze tavenin solí kyslíkové kyseliny: HC1, HBr, HI, H2S (s výjimkou fluoridu nebo tekutiny - HF).

V roztoku se taková sůl skládá z kovových kationtů a aniontů zbytku kyseliny.

Například, NaCl \u003d Na + + Cl -

V katodě: Na + + ē \u003d na tvoří se kovový sodík (v obecném případě - kov zařazený do soli)

Na anodě: 2Cl. - 2ē \u003d Cl 2 je vytvořen plynný chlor (v obecném případě - halogen, který je součástí kyselého zbytku - kromě fluoru - nebo síry)

Zvažte procesy vyskytující se v elektrolýze elektrolytických roztoků.

Procesy proudící na elektrodách jsou určeny hodnotou standardního potenciálu elektrody a koncentrace elektrolytu (Nernstova rovnice). Školní kurz nepovažuje závislost potenciálu elektrody z koncentrace elektrolytu a numerických hodnot hodnot standardního potenciálu elektrody nejsou použity. Stačí, aby studenti věděli, že v řadě elektrochemických napětí kovů (řada kovových aktivit) hodnota standardního potenciálu elektrody dvojice mě + n / me:

1. zvyšuje zleva doprava
2. kovy, stojící v řadě do vodíku, mají negativní hodnotu této hodnoty
3. vodík, při obnově reakce 2N + + 2E \u003d H 2, (tj. Od kyselých) má nulovou hodnotu standardního potenciálu elektrody
4. kovy stojící v řadě po vodíku, mají kladnou hodnotu této hodnoty.

! vodík při rekonstrukci reakcí:

2H20 + 2ē \u003d 2OH - + H 2, (tj. Od vody v neutrálním médiu) má zápornou hodnotu standardního potenciálu elektrody -0.41

Anodový materiál může být rozpustný (železo, chrom, zinek, měď, stříbro, atd. Kovy) a nerozpustné - inertní - (uhlí, grafit, zlato, platina), tedy i ionty vytvořené při rozpuštění anody budou přítomny v roztoku:

Mě - nē \u003d mě + n

Vytvořené ionty kovů budou přítomny v roztoku elektrolytu a jejich elektrochemická aktivita bude také třeba zvážit.

Na základě toho mohou být definována následující pravidla pro procesy tekoucí na katodě:

1. Elektrolytický kation je umístěn v elektrochemické řadě napětí kovů k hliníku inkluzivní, zotavení vody je zpracována:

2H20 + 2ē \u003d 2OH - + H 2

Kovové kationty zůstávají v roztoku, v katodovém prostoru

2. Elektrolytický kation je umístěn mezi hliníkem a vodíkem, v závislosti na koncentraci elektrolytu, nebo je vyžadován proces regenerace vody nebo proces regenerace iontů kovů. Vzhledem k tomu, že koncentrace není uvedena v úkolu, zaznamenává se jak možné proces:

2H20 + 2ē \u003d 2OH - + H 2

Mě + n + nē \u003d mě

3. Elektrolytický kation je vodík ionty, tj Elektrolitu - kyselina. Vodíkové ionty jsou obnoveny:

2N + + 2E \u003d H 2

4. Elektrolytový kation je po vodíku, obnovena kovové kationty.

Mě + n + nē \u003d mě

Proces na anodě závisí na materiálu anody a povahy aniontu.

1. Pokud anoda rozpouští (například železo, zinek, měď, stříbro), pak je kov anody oxidován.

Mě - nē \u003d mě + n

2. Pokud ANDERT anoda, tj. Neuspořádání (grafit, zlato, platina):

a) s elektrolýzou roztoků solí kyslíkových kyselin (s výjimkou fluoridů) probíhá proces oxidace aniontu;

2Cl. - 2ē \u003d Cl 2

2BR. - 2ē \u003d Br 2

2i. - 2ē \u003d I 2

S 2. - 2ē \u003d s

b) s elektrolýzou alkálových roztoků, proces oxidace hydroxochroupu je:

4OH. - 44 \u003d 2H 2 O + O 2

c) S elektrolýzou roztoků kyselin obsahujících kyslík: HNO3, H2S04, H2C03, H 3 PO4 a fluoridy probíhá proces oxidace vody.

2H20 - 4-\u003d 4H + + O 2

d) pod elektrolýzou acetátů (acetátových nebo etanových kyselin) se oxiduje acetátovým iontem na ethan a oxid uhličitý (iv) - oxid uhličitý.

2 SO 3 SOO - 2-\u003d \u003d C 2H6 + 2SO 2

Příklady úkolů.

1. Nainstalujte korespondenci mezi vzorcem soli a tvořícím výrobkem na inertní anodě s elektrolýzou jeho vodného roztoku.

Soloi vzorec

A) Niso. 4

B) naclo. 4

C) licl.

D) rbbr.

Produkt na anodě

1) s 2) SO 23) Cl 2 4) O 2 5) H 2 6) Br 2

Rozhodnutí:

Vzhledem k tomu, že inertní anoda je uvedena v úkolu, zvažujeme pouze změny vyskytující se s kyselými zbytky vytvořenými během disociace solí:

SO 4 2. - kyselý zbytek kyseliny obsahující kyslík. Existuje proces oxidace vody, uvolňuje se kyslík. Odpověď 4.

CLO 4. - kyselý zbytek kyseliny obsahující kyslík. Existuje proces oxidace vody, uvolňuje se kyslík. Odpověď 4.

Cl. - kyselý zbytek kyseliny kyslíkové. Existuje způsob oxidace samotného kyselého zbytku. Chlor se rozlišuje. Odpověď 3.

Br. - kyselý zbytek kyseliny kyslíkové. Existuje způsob oxidace samotného kyselého zbytku. Přidělené v brominu. Odpověď 6.

Celková odpověď: 4436

2. Nainstalujte korespondenci mezi vzorcem soli a tvořícím výrobkem na katodě při elektrolýze jeho vodného roztoku.

Soloi vzorec

A) al (č. 3) 3

B) HG (č. 3) 2

C) cu (č. 3) 2

D) nano 3

Produkt na anodě

1) vodík 2) hliník 3) rtuť 4) měď 5) kyslík 6) sodík

Rozhodnutí:

Vzhledem k tomu, že katoda je uvedena v úkolu, zvažujeme pouze změny vyskytující se s kovymi kationty tvořenými během disociace soli:

Al 3+. v souladu s polohou hliníku v elektrochemické řadě kadel napětí (od začátku řádku do hliníku inkluzivní) bude proces využití vody. Rozlišuje se vodík. Odpověď 1.

HG 2+. v souladu s polohou rtuti (po vodíku) bude proces regenerace iontů rtuti. Je tvořena rtuť. Odpověď 3.

Cu 2+. v souladu s polohou mědi (po vodíku) bude proces obnovení mědi iontů. Odpověď 4.

NA +. v souladu s polohou sodíku (od začátku čísla na hliník inkluzivní) půjde proces regenerace vody. Odpověď 1.

Celková odpověď: 1341

Zpět vpřed

Pozornost! Náhled snímků se používají výhradně pro informační účely a nemusí poskytovat představy o všech schopnostech prezentace. Máte-li zájem o tuto práci, stáhněte si plnou verzi.

Výsledky EME Ukažte, že úkoly na téma "Elektrolýza" pro absolventy zůstávají složité. V Školní program Studium tohoto tématu je poskytnuta nedostatečný počet hodin. Proto při přípravě školníků ke zkoušce je nutné tuto otázku prozkoumat ve velmi podrobném. Znalost základů elektrochemie pomůže absolventovi úspěšně absolvovat zkoušku a pokračovat ve vzdělávání ve vyšší vzdělávací instituci. Pro studium tématu "Elektrolýza" je třeba konat přípravné práce S absolventy EGE: - zvážit definování základních pojmů v tématu "elektrolýza"; - analýza procesu elektrolýzy roztoků tavenin a elektrolytů; - konsolidovat pravidla pro obnovení kationtů na katodu a oxidaci aniontů na anodě (Úloha molekul vody během elektrolýzy roztoků); - formační dovednosti, aby se rovnice procesu elektrolýzy (katody a anodové procesy); - Naučte studenty, aby provedli typické úkoly základní úroveň (úkoly), zvýšené a vysoká úroveň potíže. Elektrolýza - Proces redox tekoucí v roztokech a roztavení elektrolytů během průchodu přímého elektrického proudu. V roztoku nebo taveniny elektrolyte dochází k disociaci iontů. Když je elektrický proud zapnutý, může dojít ke směru a na povrch elektrod redoxní procesy. Anoda - Pozitivní elektroda, jde oxidační procesy.

Katoda je negativní elektroda, tam jsou procesy zotavení na něm.

Elektrolýza tavenin Používá se k získání aktivních kovů umístěných v řadě napětí na hliník (včetně).

Elektrolýza chloridu sodného

K (-) Na + + 1E -\u003e Na 0

A (+) 2Cl - - 2E -\u003e CL 2 0

2NACL (E-mail) -\u003e 2NA + Cl 2 (pouze s elektrolýzou taveniny).

Hliník se získává elektrolýzou roztoku oxidu hlinitého v roztaveném kryolitu (Na 3 ALF 6).

20 2 O 3 (E-mail) -\u003e 4al + 3o 2

K (-) al 3+ + 3E ~ -\u003e al

A (+) 2O 2 ~ -2E ~ -\u003e O 2

Elektrolýza roztaveného hydroxidu draselného.

KOH-\u003e K + + OH ~

K (-) K + + 1E -\u003e K 0

A (+) 4OH - - 4E -\u003e O 2 0 + 2N 2

4KOH (E-mail) -\u003e 4K 0 + O 2 0 + 2N 2 o

Elektrolýza vodných roztoků je složitější, protože molekuly vody mohou být v tomto případě obnoveny na elektrodách.

Elektrolýza vodných roztoků solí Kompložitnější z důvodu možná účasti v elektrodových procesech molekul vody na katodě a na anodě.

Elektrolýza pravidla ve vodných roztocích.

V katodě:

1. kationty, umístěná v řadě kovy napětí z lithia na hliník (včetně), jakož i kationtů Nn 4 +. Neotevírejte, molekuly vody jsou namísto toho obnoveny:

2N 2 O + 2E-> H 2 + 2H -

2. kationty, umístěná v řadě napětí po hliníku na vodík, mohou být získány společně s molekulami vody:

2N 2 O + 2E-> H 2 + 2H -

Zn 2+ + 2E-> Zn 0.

3. kationty, umístěná v řadě napětí po vodíku, jsou zcela obnoveny: AG + + 1E-> AG 0.

4. Vodíkové ionty jsou obnoveny v kyselých řešeních: 2N + + 2E-> H 2.

Na anodě:

1. anionty obsahující kyslík a F - - Neoxidujte, molekuly vody se namísto toho oxidují:

2N 2 O - 4E-> O 2 + 4N +

2. The See of Síra, jod, brom, chlor (v této sekvenci) jsou oxidovány na jednoduché látky:

2SL - - 2E-> Klenot 2 0 s 2- - 2E-> S 0.

3. Hydroxidové ionty jsou oxidovány v alkálových řešeních:

4On - - 4E-> O 2 + 2N 2 o

4. ANICE jsou oxidovány v roztokech karboxylových solí:

2 r - soo - 2E-> R - R + 2SO 2

5. Při použití rozpustných anodů, elektrony do vnějšího řetězce vysílá samotnou anodu kvůli oxidaci kovových atomů, ze kterých je anoda provedena:

Cu 0 - 2e-> Cu 2+.

Příklady elektrolýzačních procesů ve vodných roztokech elektrolytů

Příklad 1.K 2 SO 4 -\u003e 2K + + SO 4 2-

K (-) 2H20 + 2E ~ -\u003e H 2 + 2OH -

A (+) 2H20 - 4E ~ -\u003e O 2 + 4H +

Obecná elektronická rovnice: 2H 2 O (E-mail) -\u003e 2 H 2 + O 2

Příklad 2. NaCl -\u003e Na + + CL ~

K (-) 2H20 + 2E ~ -\u003e H 2 + 2OH -

A (+) 2Cl - - 2E -\u003e CL 2 0

2NACL + 2H 2 O (E-mail) -\u003e H 2 + 2AOH + CL 2

Příklad 3. CU SO 4 -\u003e CU 2+ + SO 4-

K (-) Cu 2+ + 2E ~ -\u003e CU

A (+) 2H20 - 4E ~ -\u003e O 2 + 4H +

Obecná rovnice elektrolýzy: 2 CU SO 4 + 2H20 (proud) -\u003e 2CU + O 2 + 2H 2 SO 4

Příklad 4. CH3 Coon-\u003e CH3 COO ~ + NA +

K (-) 2H20 + 2E ~ -\u003e H 2 + 2OH -

A (+) 2CH 3 COO ~ - 2E ~ -\u003e C 2 H 6 + 2CO 2

Obecná elektrolýza rovnice:

CH3 Coon + 2H 2 O (E-mail) -\u003e H 2 + 2HAHCO 3 + C 2 H 6

Úkoly základní úrovně složitosti

Test na téma "Elektrolýza tavenin a roztoků solí. Řada kovových napětí. "

1. Kliknutím je jedním z elektrolýzních výrobků ve vodném roztoku:

1) Kci. 2) CUSO 4 3) FECI 2 4) AGNO 3

2. S elektrolýzou vodného roztoku dusičnanu draselného na anodě přidělené: 1) O 2.2) č. 2 3) N 2 4) H 23. Vodík je tvořen pod elektrolýzou vodného roztoku: 1) CACI 2. 2) CUSO 4 3) Hg (č. 3) 2 4) AGNO 34. Reakce je možná mezi: 1) AG a K2S04 (P-P) 2) Zn a KCI (P-P) 3) Mg a snci 2(P-P) 4) AG a CUSO 4 (P-P) 5. S elektrolýzou roztoku jodidu sodného na katodě barvy lakmus v roztoku: 1) červená 2 ) Modrá 3) Purple 4) Yellow6. S elektrolýzou vodného roztoku fluoridu draselného na katodu přidělené: 1) vodík2) fluoridový fluor 3) fluorinu 4) kyslík

Úkoly na téma "Elektrolýza"

1. Elektrolýza 400 g 20% \u200b\u200broztoku havárie Byl zastaven, když bylo 11,2 litrů (N.U) plynu odděleno na katodě. Stupeň rozkladu zdrojové soli (v%) je:

1) 73 2) 54,8 3) 36,8 4) 18

Řešení problému.Kompilujeme rovnici elektrolýzy reakce: 2NACL + 2H20 → H2 + Cl 2 + 2Aohm (NaCl) \u003d 400 ∙ 0,2 \u003d 80 g solí bylo v roztoku (H2) \u003d 11,2 / 22,4 \u003d 0, 5 mol ν (NaCl) \u003d 0,5 ∙ 2 \u003d 1 molm (NaCl) \u003d 1 ∙ 58,5 \u003d 58,5 g solí byly během elektrolýzy rozloženy. Rozklad soli 58,5 / 80 \u003d 0,73 nebo 73%.

Odpověď: 73% soli rozloženo.

2. Provedl elektrolýzu 200 g roztoku 10% roztoku chromu (III) na celkové výdaje soli (kov je uvolněn na katodě). Hmotnost (v gramech) konzumované vody je:

1) 0,92 2) 1,38 3) 2,76 4) 5,52

Řešení problému.Kompilujeme elektrolýzní reakční rovnici: 2CR 2 (SO 4) 3 + 6H20 → 4CR + 3O 2 + 6H 2 SO 4m (CR2 (SO 4) 3) \u003d 200 ∙ 0,1 \u003d 20Gν (Cr 2 (SO 4) 3) \u003d 20/392 \u003d 0,051molν (H20) \u003d 0,051 ∙ 3 \u003d 0,153 molm (H20) \u003d 0,153 ∙ 18 \u003d 2,76 g

Úkoly zvýšená úroveň Q3 složitost

1. Nainstalujte korespondenci mezi vzorcem soli a rovnicí procesu proudícího na anodě během elektrolýzy jeho vodného roztoku.

3. Nainstalujte korespondenci mezi vzorcem soli a rovnicí procesu proudícího na katodě při elektrolýze jeho vodného roztoku.

5. Nainstalujte korespondenci mezi názvem látky a elektrolytickým produktem jeho vodného roztoku.

Odpovědi: 1 - 3411, 2 - 3653, 3 - 2353, 4 - 2246, 5 - 145. V cestě, studium tématu elektrolýzy, absolventy jsou dobře absorbovány tímto sekcí a vykazují dobré výsledky na zkoušku. Studium materiálu je doprovázena prezentací na toto téma.