Thematische Tests für Chemie, z. B. Elektrolyse. Vorbereitung von Absolventen zur Prüfung

Installieren Sie die Korrespondenz zwischen der Salzformel und dem Produkt, das auf einer inerten Anode mit seiner Elektrolyse bildet aquatische LösungWählen Sie zu jeder durch den Buchstaben angegebenen Position die entsprechende Position aus, die durch die Nummer angezeigt wird.

Soloi-Formel.		Produkt auf der Anode.

EIN.	B.	IM	G.

Entscheidung.

Mit der Elektrolyse wässriger Lösungen von Salzen, Alkalis und Säuren an einer inerten Anode:

Wasser wird entlastet und Sauerstoff wird freigegeben, wenn es sich um ein Salz von Sauerstoff enthaltend Säure oder Salzsäuresalz handelt;

Hydroxidionen werden entlastet und Sauerstoff wird freigegeben, wenn es Alkali ist;

Der Säurestest wird abgegeben, der Teil des Salzes ist, und die entsprechende einfache Substanz ist unterschieden, wenn es sich um ein Salz von Sauerstoffsäure handelt (außer).

Der Elektrolyseprozess von Salzen tritt auf einem Special auf carbonsäuren.

Antwort: 3534.

Antwort: 3534.

Quelle: yandex: Trainingsarbeit EGE in der Chemie. Variante 1.

Stellen Sie die Korrespondenz zwischen der Formel der Substanz und dem Produkt, das an der Kathode an der Elektrolyse seiner wässrigen Lösung bildet: Wählen Sie an jeder Position, die durch den Buchstaben angezeigt wird, wählen Sie die entsprechende Position, die durch die Zahl angezeigt wird.

Formel der Substanzen.		Elektrolyseprodukt, Kathode

Schreiben Sie die Nummern als Antwort, indem Sie sie in der Reihenfolge in der Reihenfolge geben, die den Buchstaben entsprechen:

EIN.	B.	IM	G.

Entscheidung.

Mit der Elektrolyse wässriger Lösungen von Salzen an der Kathode wird es zugewiesen:

Wasserstoff, wenn es sich um ein Metallsalz handelt, das in einer Reihe von Metallen links vom Aluminium steht;

Metall, wenn es sich um ein Metallsalz handelt, stehend in einer Reihe von Metallspannungen nach rechts von Wasserstoff;

Metall und Wasserstoff, wenn es sich um ein Metallsalz handelt, das in einer Reihe von Metallspannungen zwischen Aluminium und Wasserstoff steht.

Antwort: 3511.

Antwort: 3511.

Quelle: Yandex: Training arbeit des EME in Chemie. Option 2.

Installieren Sie die Korrespondenz zwischen der Salzformel und dem Produkt, das auf einer inerten Anode während der Elektrolyse seiner wässrigen Lösung bildet: Wählen Sie an jeder durch den Buchstaben angegebenen Position die entsprechende Position aus, die durch die Zahl angegeben ist.

Soloi-Formel.		Produkt auf der Anode.

Schreiben Sie die Nummern als Antwort, indem Sie sie in der Reihenfolge in der Reihenfolge geben, die den Buchstaben entsprechen:

EIN.	B.	IM	G.

Entscheidung.

Bei der Elektrolyse wässriger Lösungen von Salzen aus sauerstoffhaltigen Säuren und Fluoriden oxidierter Sauerstoff aus Wasser, so wird Sauerstoff auf der Anode freigesetzt. Bei der Elektrolyse von wässrigen Lösungen von Sauerstoffsäuren ist der Säurerest oxidation.

Antwort: 4436.

Antwort: 4436.

Installieren Sie die Korrespondenz zwischen der Formel der Substanz und dem Produkt, das an einer inerten Anode als Ergebnis der Elektrolyse der wässrigen Lösung dieser Substanz ausgebildet ist: Wählen Sie an jeder Position, die durch den Buchstaben angezeigt wird, wählen Sie die entsprechende Position aus, die durch die Zahl angezeigt wird .

Formel der Substanzen.	Produkt auf der Anode.
	2) Schwefeloxid (IV) 3) Kohlenstoffoxid (IV) 5) Sauerstoff 6) Stickstoffoxid (IV)

Schreiben Sie die Nummern als Antwort, indem Sie sie in der Reihenfolge in der Reihenfolge geben, die den Buchstaben entsprechen:

EIN.	B.	IM	G.

Elektrolyse von Schmelzen und Lösungen (Salzen, Alkalis)

Wenn Sie die Elektroden in die Lösung oder die Schmelze des Elektrolytens absenken und den konstanten elektrischen Strom überspringen, bewegen sich die Ionen in Richtung der Kathipes (negativ geladene Elektrode), Anionen an der Anode (positiv geladene Elektrode).

An der Kathode nehmen die Kationen Elektronen und wiederherstellen, die Anionen erhalten Elektronen an der Anode und oxidieren. Dieser Prozess wird als Elektrolyse bezeichnet.

Die Elektrolyse ist ein Redoxprozess, der auf den Elektroden fließt, wenn der elektrische Strom durch die Schmelze oder die Elektrolytlösung geleitet wird.

Elektrolyse von geschmolzenen Salzen

Betrachten Sie den Prozess der Natriumchlorid-Schmelzelektrolyse. Die thermische Dissoziation ist in der Schmelze unterwegs:

$ Nacl → na ^ (+) + cl ^ (-). $

Unter der Wirkung des elektrischen Stroms der Kationen $ na ^ (+) $ wechseln Sie in die Kathode und die Elektronen sind davon genommen:

$ Na ^ (+) + ē → (na) ↖ (0) $ (Wiederherstellung).

Anionen $ cl ^ (-) $ Gehen Sie in die Anode und geben Elektronen:

$ 2cl ^ (-) - 2ē → (cl_2) ↖ (0) $ (Oxidation).

Gesamtzahl Prozesse Gleichung:

$ Na ^ (+) + ē → (na) ↖ (0) | 2 $

$ 2cl ^ (-) - 2ē → (cl_2) ↖ (0) | 1 $

$ 2NA ^ (+) + 2cl ^ (-) \u003d 2 (na) ↖ (0) + (cl_2) ↖ (0) $

$ 2NACL (→) ↖ (\\ Text "Elektrolyse") 2NA + CL_2 $

Ein metallisches Natrium ist an der Kathode, Chlorgasgas an der Anode ausgebildet.

Die Hauptsache ist, dass Sie sich erinnern müssen: Im Elektrolyseprozess wird aufgrund elektrischer Energie ausgeführt chemische Reaktiondas kann nicht spontan gehen.

Elektrolyse von wässrigen Lösungen von Elektrolyten

Mehr schwieriger Fall - Elektrolyse von Elektrolytlösungen.

In Salzlösung sind zusätzlich zu Metallionen und Säurestresten Wassermoleküle vorhanden. Wenn daher Prozesse an den Elektroden in Betracht gezogen werden, müssen sie daher ihre Beteiligung an der Elektrolyse berücksichtigen.

Um die Produkte der Elektrolyse von wässrigen Elektrolytenlösungen zu bestimmen, gibt es folgende Regeln:

1. Der Prozess an der Kathode Es hängt nicht von dem Material ab, von dem die Kathode hergestellt wird, sondern auf der Position des Metalls (Elektrolytkation) in der elektrochemischen Stresszeile, und wenn:

1.1. Die Elektrolytkation befindet sich in einer Reihe von Spannungen zu Beginn einer Serie von $ al $ inklusive, dann liegt der Prozess der Wasserrückgewinnung in der Kathode (Wasserstoff wird $ n_2 $ hervorgehoben). Metallkationen werden nicht wiederhergestellt, sie bleiben in Lösung.

1.2. Die Elektrolytkation befindet sich in einer Spannungsreihe zwischen Aluminium und Wasserstoff, dann werden Metallionen und Wassermoleküle an der Kathode wiederhergestellt.

1.3. Die Elektrolytkation befindet sich in einer Spannungsreihe nach Wasserstoff, die Metallkationen werden auf der Kathode wiederhergestellt.

1.4. Die Lösung enthält Kationen verschiedene Metalle, Ich stellte zum ersten Mal die Metallkation wieder her, die in der Reihe von Spannungen nach rechts steht.

Kathodische Prozesse

2. Prozess an der Anodehängt von dem Material der Anode und der Art des Anions ab.

Anodenverfahren

2.1. Wenn ein anode löst sich ab (Eisen, Zink, Kupfer, Silber und alle Metalle, die während der Elektrolyse oxidiert sind), dann wird das Metall der Anode trotz der Natur des Anions oxidiert.

2.2. Wenn ein anode löst sich nicht auf (Es heißt Inert - Graphit, Gold, Platin), dann:

a) mit Elektrolyselösungen von Salzen beatlose Säuren (neben Fluorid) Anionenoxidationsprozess ist auf der Anode im Gange;

b) mit Elektrolyselösungen von Salzen sauerstoff enthaltende Säuren und Fluoride Auf der Anode befindet sich ein Wasseroxidationsprozess ($ o_2 ist zugeteilt). Anionen sind nicht oxidiert, sie bleiben in Lösung;

c) Anionen durch ihre Oxidationsfähigkeit sind in der folgenden Reihenfolge:

Versuchen wir, diese Regeln in bestimmten Situationen anzuwenden.

Betrachten Sie die Elektrolyse von Natriumchloridlösung, falls die Anode unlöslich ist und die Anode löslich ist.

1) Anode. unlöslich (zum Beispiel Graphit).

Die Lösung ist der Prozess der elektrolytischen Dissoziation:

Gesamtgleichung:

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

In Anbetracht der Anwesenheit von Ionen von $ na ^ (+) $ in Lösung, bilden Sie molekulare Gleichung.:

2) Anode. löslich (zum Beispiel Kupfer):

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

Wenn die Anode löslich ist, wird das Metall der Anode oxidiert:

$ Cu ^ (0) -2ē \u003d cu ^ (2 +) $.

Kationen $ cu ^ (2 +) $ $ sind in einer Reihe von Spannungen nach ($ n ^ (+) $), sie werden auf der Kathode wiederhergestellt.

Die Konzentration von $ NACL $ ändert sich nicht in der Lösung.

Betrachten Sie die Elektrolyse der Kupfersulfatlösung (II) an unlösliche Anode.:

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

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

Gesamt-Ionengleichung:

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

Gesamtmolekulare Gleichung, unter Berücksichtigung der Angaben von Anionen $ SO_4 ^ (2 -) $ in Lösung:

Betrachten Sie die Elektrolyse der Kaliumhydroxidlösung unlösliche Anode:

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

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

Gesamt-Ionengleichung:

$ 4H_2O + 4OH ^ (-) \u003d 2H_2 + 4OH ^ (-) + O_2 + 2H_2O $

Gesamtmolekulare Gleichung:

$ 2H_2O (→) ↖ (\\ Text "Elektrolyse") 2H_2 + O_2 $

IM dieser FallEs stellt sich heraus, dass nur die Elektrolyse des Wassers im Gange ist. Wir erhalten ein ähnliches Ergebnis und im Falle der Elektrolyse der Lösungen von $ H_2SO_4, Nano_3, K_2SO_4 $ usw.

Die Elektrolyse von Schmelzen und Substanzenlösungen wird in der Industrie weit verbreitet:

1. Für Metalle (Aluminium, Magnesium, Natrium, Cadmium wird durch Elektrolyse erhalten).
2. Wasserstoff, Halogen, Alkalis, erhalten.
3. Zur Reinigung von Metallen - Raffination (Reinigungskupfer, Nickel, Blei wird mit einer elektrochemischen Methode durchgeführt).
4. Um Metalle vor Korrosion zu schützen (Chrom, Nickel, Kupfer, Silber, Gold) - galvanotegie.
5. Für Metallkopien, Platten - Elektrotype.

Thema 6. "Elektrolyse von Lösungen und Salzen schmilzt"
1. Elektrolyse - oxidativ - Der auf den Elektroden fließende Reduktionsprozess, wenn der elektrische Strom durch die Lösung oder der Elektrolytschmelze geleitet wird.
2. Kathode - negative Elektrode. Die Wiederherstellung von Metall- und Wasserstoffkationen (in Säuren) oder Wassermolekülen tritt auf.
3. Anode ist eine positive Elektrode. Es gibt Oxidation eines Anionen des Säurestests und der Gyrosogruppe (in Alkali).
Mit der Elektrolyse der Salzlösung in der Reaktionsmischung gibt es Wasser. Da Wasser auch oxidative und restaurative Eigenschaften zeigen kann, ist es ein "Konkurrent" und für Kathoden und für Anodenprozesse.
Es gibt Elektrolyse mit inerten Elektroden (Graphit, Kohle, Platin) und einer aktiven Anode (löslich) sowie Elektrolyse von Schmelzen und Lösungen von Elektrolyten.
Kathodische Prozesse
Wenn sich das Metall in einer Reihe von Spannungen befindet:
Metallposition in der Reihe von Spannungen
Restaurierung an der Kathode
von li zu al
Wassermoleküle wiederherstellen: 2H2O + 2E- → H20 + 2OH-
von mn bis pb
Wassermoleküle und Metallkationen werden wiederhergestellt:
2H2O + 2E- → H20 + 2OH-
Männer + + ne-→ ME0
von cu bis au
Metallkationen werden wiederhergestellt: Männer + + Ne- → ME0
Anodenverfahren
Säurerest
ASM-
Anode
Löslich
(Eisen, Zink, Kupfer, Silber)
Unlöslich
(Graphit, Gold, Platin)
Ärgerlich
Oxidation der Metallanode
M0 - NE- \u003d MN +
anodenlösung
Anionoxidation (außer F-)
ASM- - ME- \u003d AC0
Sauerstoff enthaltend.
Fluorid - Ion (f-)
In sauren und neutralen Umgebungen:
2 H2O - 4E- → O20 + 4H +
In einer alkalischen Umgebung:
4O- - 4e- \u003d o20 + 2n2o
Beispiele für Elektrolyseverfahren von Schmelzen mit inerten Elektroden
Bei der Schmelze des Elektrolyts gibt es nur seine Ionen, so dass Elektrolytkationen an der Kathode wiederhergestellt werden, und Anionen werden an der Anode oxidiert.
1. Betrachten Sie die Elektrolyse der Schmelze von Kaliumchlorid.
Thermische Dissoziation von KSL → k + + cl-
K (-) k + + 1E- → k0
A (+) 2SL- - 2E- → CL02
Zusammenfassung Gleichung:
2XL → 2k0 + cl20
2. Betrachten Sie die Elektrolyse von Calciumchloridschmelze.
Thermische Dissoziation von SASL2 → CA2 + + 2SL
K (-) ca2 + + 2E- → ca0
A (+) 2SL- - 2E- → CL02
Zusammenfassung Gleichung:
CaCl2 → ca0 + cl20
3. Betrachten Sie die Elektrolyse von Kaliumhydroxidschmelze.
Thermische Dissoziation Kon → k + +
K (-) k + + 1E- → k0
A (+) 4ON- 4E- → O20 + 2N2O
Zusammenfassung Gleichung:
4CONE → 4k0 + O20 + 2N2O
Beispiele für Elektrolyseprozesse von Elektrolytlösungen mit inerten Elektroden
Im Gegensatz zu den Schmelzen in der Elektrolytlösung befinden sich neben seinen Ionen Wassermoleküle. Wenn daher Prozesse an den Elektroden berücksichtigt, muss daher ihre Teilnahme berücksichtigt werden. Die Elektrolyse der Salzlösung, die von dem aktiven Metall gebildet wird, der in einer Spannungsstrecke zu Aluminium steht, und ein saurer Rückstand von sauerstoffhaltiger Säure kommt auf die Elektrolyse des Wassers. 1. Betrachten Sie die Elektrolyse der wässrigen Lösung von Magnesiumsulfat. MgSO4 ist ein Salz, das von einem Metall gebildet wird, das in einer Stressstrecke zu Aluminium- und Sauerstoff enthaltenden Säurestresten steht. Die Dissoziationsgleichung: MGSO 4 → MG2 + + SO42- K (-) 2N2O + 2E- \u003d H20 + 2N- A (+) 2N2O - 4E- \u003d O20 + 4N + Gesamtgleichung: 6N2O \u003d 2N20 + 4H- + O20 + 4N + 2N2O \u003d 2N20 + O20 2. Betrachten Sie die Elektrolyse der wässrigen Lösung von Kupfersulfat (II). SUSO4 - Salz, das durch einen niedrigaktiven Metall- und Sauerstoff enthaltenden Säurestest gebildet wird. In diesem Fall erhält die Elektrolyse Metall, Sauerstoff und die entsprechende Säure ist im Kathodenanodenraum ausgebildet. Die Dissoziation Gleichung: cuso4 → CU2 + + SO42- bis (-) CU2 + + 2E- \u003d CU0 A (+) 2N2O - 4E- \u003d O20 + 4N + Gesamtgleichung: 2CU2 + 2N2O \u003d 2CU0 + O20 + 4N + 2CU0 + 2N2O \u003d 2CU0 + O20 + 2N2SO4
3. Betrachten Sie die Elektrolyse der Wasserstofflösung von Calciumchlorid. CaCl2 ist ein Salz, das von einem aktiven Metall und einem Sauerstoffsäurerest gebildet wird. In diesem Fall ist Wasserstoff unter Elektrolyse, Halogen- und Alkali ausgebildet, in dem Kathodenanodenraum ausgebildet. Die Dissoziationsgleichung: CACL2 → CA2 + + 2CL- bis (-) 2N2O + 2E- \u003d H20 + 2O- A (+) 2SL- 2E- \u003d CL20 Die Gesamtgleichung: 2N2O + 2CL- \u003d CL20 + 2O / CACL2 + 2N2O \u003d CA (OH) 2 + CL20 + H20 4. Betrachten Sie die Elektrolyse der wässrigen Lösung von Kupferchlorid (II). Cucl2 ist ein Salz, das von einem niedrigaktiven Metall- und Säurestest von Sauerstoffsäure gebildet ist. In diesem Fall werden Metall und Halogen gebildet. Dissoziation Gleichung: CUCL2 → CU2 + 2Cl- bis (-) CU2 + + 2E- \u003d CU0 A (+) 2SL- 2E- \u003d CL20 Gesamtgleichung: CU2 + 2CL- \u003d CU0 + CL20 CUCL2 \u003d CU0 + CL20 5. Betrachten Sie das Prozesselektrolyselösung von Natriumacetat. CH3COONA - Salz, das durch den aktiven Metall- und Säurestest der Carbonsäure gebildet wird. Bei der Elektrolyse wird Wasserstoff erhalten, Alkali. Die Dissoziation Gleichung: CH3SOONA → CH3SOO - + NA + K (-) 2N2O + 2E- \u003d H20 + 2N- A (+) 2CH3COO2E \u003d C2H6 + 2CO2 Gesamtgleichung: 2N2O + 2CH3COO¯ \u003d H20 + 2HO - + C2H6 + 2CO2 2N2O + 2CH3COONA \u003d 2NAOH + H20 + C2H6 + 2CO2 6. Betrachten Sie den Elektrolyseprozess von Nickelnitratlösung. Ni (NO3) 2 - Salz, das von einem Metall gebildet wird, das in einer Spannungslinie von Mn nach H2 und einem Sauerstoff enthaltenden Säurestrest gebildet wird. Dabei erhalten wir Metall, Wasserstoff, Sauerstoff und Säure. Die Dissoziation Gleichung: Ni (NO3) 2 → Ni2 + + 2NO3- bis (-) Ni2 + 2E- \u003d Ni0 2N2O + 2E- \u003d H20 + 2O- A (+) 2H2O - 4E- \u003d O20 + 4H + Commamed Equation: NI2 + + 2N2O + 2H2O \u003d Ni0 + H20 + 2H + O20 + 4H + Ni (NO3) 2 + 2N2O \u003d Ni0 + 2HNO3 + H20 + O20 7. Betrachten Sie den Elektrolyseprozess der Schwefelsäurelösung. Die Dissoziation Gleichung: H2SO 4 → 2H + + SO42- K (-) 2N + + 2E- \u003d H20 A (+) 2H2O - 4E- \u003d O20 + 4H + Zusammenfassungsgleichung: 2N2O + 4N + \u003d 2N20 + O20 + 4H + 2H2O \u003d 2N20 + o20
8. Betrachten Sie den Elektrolyseprozess der Natriumhydroxidlösung. In diesem Fall ist nur die Elektrolyse von Wasser. Die Elektrolyse von H2SO4-Lösungen, Nano3, K2SO4 usw. Die Dissoziationsgleichung: NaOH → NA + + 2E- \u003d H20 + 2O- A (+) 4OH- - 4E- \u003d O20 + 2H2O-Zusammenfassungsgleichung: 4H2O + 4OH- \u003d 2H20 + 4OH- + O20 + 2H2O 2H2O \u003d 2H20 + O20
Beispiele für Elektrolyseprozesse von Elektrolytlösungen mit löslichen Elektroden
Die lösliche Anode während der Elektrolyse selbst ist Oxidation (Auflösung). 1. Betrachten Sie den Elektrolyseprozess von Kupfer (II) Sulfat mit einer Kupferanode. Bei der Elektrolyse von Kupfersulfatlösung mit einer Kupferanode wird der Prozess auf das Highlight von Kupfer an der Kathode und der allmählichen Auflösung der Anode trotz der Art des Anions reduziert. Die Menge an Kupfersulfat in der Lösung bleibt unverändert. Dissoziation Gleichung: CUSO4 → CU2 + + SO42- K (-) CU2 + + 2E- → CU0 A (+) CU0 - 2E- → CU2 + Kupferionenübergang von der Anode bis zur Kathode
Beispiele für Aufgaben zu diesem Thema in den EGE-Optionen
In 3. (Var.5)
Installieren Sie die Korrespondenz zwischen der Formel der Substanz und den Elektrolyseprodukten seiner wässrigen Lösung an den inerten Elektroden.
Formel-Substanz-Elektrolyse-Produkte
A) Al2 (SO4) 3 1. Metallhydroxid, Säure
B) CSOH 2. Metall, Halogen
C) Hg (NO3) 2 3. Metall, Sauerstoff
D) AUBR3 4. Wasserstoff, Halogen 5. Wasserstoff, Sauerstoff 6. Metall, Säure, Sauerstoffhub des Argumentation: 1. Mit Al2-Elektrolyse (SO4) 3 und CSOH an der Kathode wird Wasser auf Wasserstoff restauriert. Wir schließen Varianten 1, 2, 3 und 6 aus. 2. Für Al2 (SO4) 3 wird Wasser an der Anode an Sauerstoff oxidiert. Wir wählen die Option 5. Für CSOH wird ein Ionhydroxid an der Anode an Sauerstoff oxidiert. Wir wählen Option 5. 3. Mit der Elektrolyse Hg (NO3) 2 und AUBR3 an der Kathode befindet sich eine Wiederherstellung von Metallkationen. 4. Bei HG (NO3) 2 wird Wasser an der Anode oxidiert. Nitrationen in Lösung sind mit Hydrogenkationen verbunden, die sich im anodischen Raum bilden salpetersäure. Wir wählen Option 6. 5. Für AUBR3 wird ein Anion BR2 an der Anode oxidiert. Wählen Sie Option 2.
ABER
B.
IM
G.
5
5
6
2
In 3. (Var.1)
Stellen Sie die Korrespondenz zwischen dem Namen des Stoffs und der Methode des Erzins ein.
Der Name der Substanz wird durch Elektrolyse a) Lithium 1) Lösung von LIF b) Fluor 2) Schmelze-LIF c) Silber 3) Lösung MgCl2 g Magnesium 4) AGNO3-Lösung 5) Schmelze AG2O 6) Ähnlich wie dem Natriumchlorid wird der Prozess der Lithiumfluoridschmelzelektrolyse verfahren. Für die Optionen A und B wählen wir die Antworten 2. 2. Silber Es ist möglich, es aus der Lösung seines Salz-Silbernitrats wiederherzustellen. 3. Aus der Lösung von Magnesiumalz kann nicht wiederhergestellt werden. Wir wählen die Option 6 - die Schmelze von Magnesiumchlorid.
ABER
B.
IM
G.
2
2
4
6
In 3. (Var.9)
Installieren Sie die Korrespondenz zwischen der Salzformel und der Gleichung des auf der Kathode fließenden Verfahrens während der Elektrolyse ihrer wässrigen Lösung.
Salzformel Gleichung des Kathodenprozesses
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
Der Verlauf der Argumentation: 1. Die Prozesse der Erholung von Metallkationen oder Wasserfluss an der Kathode. Ausschließen Sie daher sofort Optionen 1 und 4. 2. Für Al (NO3) 3: Der Prozess der Wasserrückgewinnung liegt auf der Kathode. Wählen Sie Option 2. 3. Für CUCL2: CU2 + Metallkationen werden wiederhergestellt. Option 6. 4. Für SBCL3: SB3 + Metallkationen werden wiederhergestellt. Option 5. 5. Für CU (NO3) 2: CU2 + Metallkationen werden wiederhergestellt. Wählen Sie Option 6.
ABER
B.
IM
G.
2

Die Elektrode, auf der die Wiederherstellung auftritt, wird als Kathode bezeichnet.

Die Elektrode, auf der Oxidation auftritt, ist eine Anode.

Berücksichtigen Sie die Prozesse, die bei der Elektrolyse von Schmelzen von Salzen von Salzsäuren auftreten: HCl, HBR, HI, H 2 S (mit Ausnahme von Fluorid oder Fluid - HF).

In der Schmelze besteht ein solches Salz aus Metallkationen und Anionen des Säurestests.

Beispielsweise, NACL \u003d NA + + CL -

An der Kathode: Na + + ē \u003d na metallnatrium ist gebildet (im allgemeinen Fall - Metall, das in das Salz enthalten ist)

Auf der Anode: 2cl - - 2ē \u003d Cl 2 gasförmiges Chlor wird gebildet (im allgemeinen Fall - Halogen, der Teil des Säurestests ist - außer Fluor - oder Schwefel)

Berücksichtigen Sie die Prozesse, die bei der Elektrolyse von Elektrolytlösungen auftreten.

Die an den Elektroden fließenden Prozesse werden durch den Wert des Standardelektrodenpotentials und der Elektrolytkonzentration (der Nernst-Gleichung) bestimmt. IM schulkurs Die Abhängigkeit des Elektrodenpotentials aus der Elektrolytkonzentration wird nicht berücksichtigt, und die numerischen Werte der Werte des Standardelektrodenpotentials werden nicht verwendet. Es reicht aus, dass die Schüler wissen, dass in einer Reihe elektrochemischer Spannungen von Metallen (eine Reihe von Metallaktivitäten) der Wert des Standardelektrodenpotentials des Paares ME + N / ME:

1. erhöht von links nach rechts
2. metalle, die in einer Reihe zu Wasserstoff stehen, haben einen negativen Wert dieses Werts
3. wasserstoff, beim Wiederherstellen der Reaktion 2n + + 2ē \u003d h 2, (d. H. Von Säuren) hat einen Nullwert des Standardelektrodenpotentials
4. metalle, die nach Wasserstoff in einer Reihe stehen, haben einen positiven Wert dieses Werts.

! wasserstoff, wenn durch Reaktion rekonstruiert wird:

2h 2 o + 2ē \u003d 2OH - + h 2, (d. H. Aus dem Wasser in einem neutralen Medium) hat ein negativer Wert des Standardelektrodenpotentials -0.41

Anodenmaterial kann löslich sein (Eisen, Chrom, Zink, Kupfer, Silber usw. Metalle) und unlöslich - inert - (Kohle, Graphit, Gold, Platin), daher sind Ionen, die beim Auflösen der Anode gebildet werden, in der Lösung vorhanden sein:

Ich - nē \u003d me + n

Die gebildeten Metallionen werden in der Elektrolytlösung vorhanden sein, und ihre elektrochemische Aktivität muss auch berücksichtigt werden.

Daraufhin können die folgenden Regeln für die an der Kathode fließenden Prozesse definiert werden:

1. Die Elektrolytkation befindet sich in einer elektrochemischen Reihe von Metallen der Metalle an Aluminium inklusive, was die Wassererzeugung verarbeitet wird:

2h 2 o + 2ē \u003d 2OH - + H 2

Metallkationen bleiben in Lösung, im Kathodenraum

Die Elektrolytkation befindet sich zwischen Aluminium und Wasserstoff, in Abhängigkeit von der Elektrolytkonzentration oder dem Wassergewinnungsverfahren oder dem Prozess der Rückgewinnung von Metallionen ist erforderlich. Da die Konzentration nicht in der Aufgabe angegeben ist, werden sowohl ein möglicher Prozess aufgezeichnet:

2h 2 o + 2ē \u003d 2OH - + H 2

Ich + n + nē \u003d ich

3. Die Elektrolytkation sind Wasserstoffionen, d. H. Elektrolite-Säure. Wasserstoffionen werden wiederhergestellt:

2n + + 2ē \u003d h 2

4. Die Elektrolytkation ist nach Wasserstoff, Metallkationen restauriert.

Ich + n + nē \u003d ich

Der Prozess an der Anode hängt vom Material der Anode und der Art des Anions ab.

1. Wenn sich die Anode (zum Beispiel Eisen, Zink, Kupfer, Silber) auflöst, wird das Metall der Anode oxidiert.

Ich - nē \u003d me + n

2. Wenn Andert Anode, d. H. Nicht auflösend (Graphit, Gold, Platin):

a) Mit der Elektrolyse der Lösungen von Sauerstoffsäuresalzen (mit Ausnahme von Fluoriden) ist der Prozess der Oxidation von Anionen im Gange;

2cl - - 2ē \u003d Cl 2

2br. - - 2ē \u003d BR 2

2i. - - 2ē \u003d i 2

S 2. - - 2ē \u003d s

b) Bei der Elektrolyse von Alkalis-Lösungen ist der Prozess der Oxidation der Hydroxochroup:

4OH. - - 4º \u003d 2H 2 O + O 2

c) Bei der Elektrolyse von Lösungen von Sauerstoff enthaltenden Säuren: HNO 3, H 2 SO 4, H 2 CO 3, H 3 PO 4, Fluoride, der Wasseroxidationsprozess ist im Gange.

2h 2 O - 4ē \u003d 4H + + O 2

d) Unter der Elektrolyse von Acetaten (Acetat- oder Ethansäuresalzen) wird mit einem Acetation auf Ethan und Kohlenstoffoxid (IV) - Kohlendioxid mit einem Acetation oxidiert.

2 also 3 soo - - 2ē \u003d C 2 H 6 + 2SO 2

Beispiele für Aufgaben.

1. Installieren Sie die Korrespondenz zwischen der Salzformel und dem Produkt, das auf einer inerten Anode mit der Elektrolyse seiner wässrigen Lösung bildet.

Soloi-Formel.

A) NISO. 4

B) naclo. 4

C) licl.

D) rbbr.

Produkt auf der Anode.

1) S 2) SO 2 3) CL 2 4) O 2 5) H 2 6) BR 2

Entscheidung:

Da die inerte Anode in der Aufgabe angegeben ist, berücksichtigen wir nur Änderungen, die mit Säurestresten auftreten, die während der Saltsdissoziation gebildet werden:

So 4 2. - saurenreste von sauerstoffhaltiger Säure. Es gibt einen Wasseroxidationsprozess, Sauerstoff wird freigegeben. Antwort 4

Clo 4. - saurenreste von sauerstoffhaltiger Säure. Es gibt einen Wasseroxidationsprozess, Sauerstoff wird freigegeben. Antwort 4

CL. - saurenreste von Sauerstoffsäure. Es gibt einen Prozess der Oxidation des sauren Rückstands selbst. Chlor unterscheidet sich. Antwort 3.

Br. - saurenreste von Sauerstoffsäure. Es gibt einen Prozess der Oxidation des sauren Rückstands selbst. In Brom zugewiesen. Antwort 6.

Gesamtzahl der Antwort: 4436

2. Installieren Sie die Korrespondenz zwischen der Salzformel und dem Produkt, das auf der Kathode an der Elektrolyse seiner wässrigen Lösung bildet.

Soloi-Formel.

A) al (Nr. 3) 3

B) Hg (Nr. 3) 2

C) CU (Nr. 3) 2

D) Nano 3

Produkt auf der Anode.

1) Wasserstoff 2) Aluminium 3) Quecksilber 4) Kupfer 5) Sauerstoff 6) Natrium

Entscheidung:

Da die Kathode in der Aufgabe angegeben ist, berücksichtigen wir nur Änderungen, die mit Metallkationen auftreten, die während der Saltsdissoziation gebildet werden:

Al 3+. in Übereinstimmung mit der Position von Aluminium in der elektrochemischen Reihe von Metallenzungen (vom Anfang der Zeile bis zum Aluminium inklusive) geht der Prozess der Wasserrückgewinnung. Wasserstoff unterscheidet sich. Antwort 1.

Hg 2+. in Übereinstimmung mit der Position des Quecksilbers (nach Wasserstoff) wird es einen Prozess der Erholung von Quecksilberionen geben. Es ist Quecksilber ausgebildet. Antwort 3.

CU 2+. in Übereinstimmung mit der Position des Kupfers (nach Wasserstoff) wird es ein Prozess der Wiederherstellung von Kupferionen geben. Antwort 4

Na +. in Übereinstimmung mit der Position von Natrium (von Anfang an eine Zahl auf Aluminium inklusive) geht der Prozess der Wasserrückgewinnung. Antwort 1.

Gesamtzahl der Antwort: 1341

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Eme Ergebnisse. Zeigen, dass Aufgaben zum Thema "Elektrolyse" für Absolventen komplex bleiben. IM schulprogramm Die Untersuchung dieses Themas erhält eine unzureichende Anzahl von Stunden. Bei der Bereitstellung von Schulkindern zur Prüfung ist es daher notwendig, dieses Problem in sehr detaillierter zu erkunden. Die Kenntnis der Grundlagen der Elektrochemie hilft einem Abschluss, die Prüfung erfolgreich weiterzugeben und in der höheren Bildungseinrichtung fortzusetzen. Für die Untersuchung des Themas "Elektrolyse" muss auf einem ausreichenden Niveau gehalten werden vorarbeit Mit Absolventen der EGE: - Erwägen Sie die Definition der Grundkonzepte im Thema "Elektrolyse"; - Analyse des Prozesses der Elektrolyse von Schmelzen und Elektrolytlösungen; - Konsolidieren Sie die Regeln, um Kationen auf der Kathode und der Oxidation der Anionen auf der Anode wiederherzustellen (die Rolle von Wassermolekülen während der Elektrolyse von Lösungen); - Bildungsfähigkeiten, um Gleichungen des Elektrolyseprozesses (Kathoden- und Anodenprozesse) zu erstellen; - Unterrichten Sie den Schülern, typische Aufgaben auszuführen basislevel (Aufgaben), erhöht und hohes Level Schwierigkeiten. Elektrolyse - Der Redox-Prozess, der in Lösungen und Schmelzen von Elektrolyten während des Durchgangs des direkten elektrischen Stroms fließt. In Lösung oder Schmelzelektrolyt tritt seine Dissoziation auf Ionen auf. Wenn der elektrische Strom eingeschaltet ist, können die Richtungsbewegung und auf der Oberfläche der Elektroden Redoxprozesse auftreten. Anode - Positive Elektrode, es geht Oxidationsprozesse.

Die Kathode ist eine negative Elektrode, es gibt Prozesse der Erholung darauf.

Elektrolyse von Schmelzen. Es wird verwendet, um aktive Metalle zu erhalten, die sich in einer Stresszeile an Aluminium (inklusive) befinden.

Elektrolyse von Schmelz Natriumchlorid

K (-) na + + 1e -\u003e na 0

A (+) 2Cl - - 2e -\u003e cl 2 0

2NACL (E-Mail) -\u003e 2NA + CL 2 (nur mit Schmelzelektrolyse).

Aluminium wird durch Elektrolyse von Aluminiumoxidlösung in geschmolzenem Kryolith (Na 3 Alf 6) erhalten.

2Al 2 O 3 (E-Mail) -\u003e 4al + 3o 2

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

A (+) 2o 2 ~ -2e ~ -\u003e o 2

Elektrolyse von Kaliumhydroxidschmelze.

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

Die Elektrolyse von wässrigen Lösungen ist komplizierter, da die Wassermoleküle in diesem Fall auf den Elektroden wiederhergestellt werden können.

Elektrolyse von wässrigen Salzenlösungen Komplizierter aufgrund der möglichen Beteiligung an den Elektrodenprozessen von Wassermolekülen an der Kathode und an der Anode.

Elektrolyse-Regeln in wässrigen Lösungen.

An der Kathode:

1. Kationen, die sich in einer Reihe von Metallspitzen von Lithium bis Aluminium (inklusive) sowie Kationen befinden Nn 4 +. Wiederherstellen, Wassermoleküle werden stattdessen wiederhergestellt:

2n 2 o + 2e-> H 2 + 2H -

2. Kationen, die sich nach Aluminium zu Wasserstoff in einer Reihe von Spannungen befinden, können zusammen mit Wassermolekülen gewonnen werden:

2n 2 o + 2e-> H 2 + 2h -

Zn 2+ + 2e-> Zn 0.

3. Kationen, die sich in einer Spannungszeile nach Wasserstoff befinden, sind vollständig wiederhergestellt: AG + + 1E-> AG 0.

4. Wasserstoffionen werden in sauren Lösungen restauriert: 2n + + 2e-> H 2.

Auf der Anode:

1. Sauerstoffhaltige Anionen und F - - Nicht oxidieren, Wassermoleküle werden stattdessen oxidiert:

2n 2 o - 4e-> O 2 + 4n +

2. Tiedionen von Schwefel, Jod, Brom, Chlor (in dieser Reihenfolge) werden auf einfache Substanzen oxidiert:

2SL - - 2E-> Klumpen 2 0 s 2- - 2e-> S 0.

3. Hydroxidionen werden in Alkalis-Lösungen oxidiert:

4ON - - 4E-> O 2 + 2n 2 o

4. Anionen werden in Lösungen von Carboxylsalzen oxidiert:

2 R - SOO - - 2E-> R - R + 2SO 2

5. Bei Verwendung von löslichen Anoden sendet die Elektronen in der äußeren Kette die Anode selbst aufgrund der Oxidation von Metallatomen, aus denen die Anode hergestellt wird:

Cu 0 - 2e-> CU 2+.

Beispiele für Elektrolyseprozesse in wässrigen Lösungen von Elektrolyten

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

K (-) 2h 2 o + 2e ~ -\u003e h 2 + 2OH -

A (+) 2H 2 O - 4e ~ -\u003e O 2 + 4h +

Allgemeine Elektrolysegleichung: 2H 2 O (E-Mail) -\u003e 2 h 2 + O 2

Beispiel 2. NACL -\u003e NA + + CL ~

K (-) 2h 2 o + 2e ~ -\u003e h 2 + 2OH -

A (+) 2Cl - - 2e -\u003e cl 2 0

2NACL + 2H 2 O (E-Mail) -\u003e H 2 + 2NAOH + CL 2

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

K (-) cu 2+ + 2e ~ -\u003e cu

A (+) 2H 2 O - 4e ~ -\u003e O 2 + 4h +

Allgemeine Gleichung der Elektrolyse: 2 Cu SO 4 + 2H 2 O (Strom) -\u003e 2CU + O 2 + 2H 2 SO 4

Beispiel 4. CH 3 Coona-\u003e CH 3 COO ~ + NA +

K (-) 2h 2 o + 2e ~ -\u003e h 2 + 2OH -

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

Allgemeine Elektrolysegleichung:

CH 3 Coona + 2H 2 O (E-Mail) -\u003e H 2 + 2NAHCO 3 + C 2 H 6

Quests des Grundniveaus der Komplexität

Testen Sie das Thema "Elektrolyse von Schmelzen und Salzenlösungen. Eine Reihe von Metallspannungen. "

1. Klicken Sie auf eine der Elektrolyseprodukte in einer wässrigen Lösung:

1) Kci. 2) cuso 4 3) feci 2 4 4) AGNO 3

2. Mit der Elektrolyse der wässrigen Lösung von Kaliumnitrat auf der Anode zugeteilt: 1) O 2.2) NO 2 3) N 2 4) H 23. Wasserstoff wird unter der Elektrolyse der wässrigen Lösung gebildet: 1) CACI 2. 2) cuso 4 3) Hg (Nr. 3) 2 4) AGNO 34. Die Reaktion ist möglich zwischen: 1) AG und K 2 SO 4 (P-P) 2) Zn und KCI (P-P) 3) Mg und snci 2(P-p) 4) AG und CUSO 4 (p-P) 5. Mit der Elektrolyse der Lösung von Natriumjodid an der Kathode der Lacmus-Farbe in der Lösung: 1) rot 2 ) Blau 3) lila 4) gelb6. Mit der Elektrolyse von wässriger Lösung von Kaliumfluorid auf der Kathode zugeteilt: 1) wasserstoff2) Fluoridfluor 3) Fluor 4) Sauerstoff

Aufgaben zum Thema "Elektrolyse"

1. Elektrolyse 400 g einer 20% igen Lösung crash Salz Es wurde angehalten, als 11,2 Liter (N.U.) Gas auf der Kathode getrennt wurde. Der Zersetzungsgrad des Quellsalzes (in%) ist:

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

Die Lösung des Problems.Wir kompilieren die Gleichung der Elektrolysereaktion: 2NACL + 2H 2 O → H 2 + CL 2 + 2NAOHM (NaCl) \u003d 400 ∙ 0,2 \u003d 80 g Salze wurden in Lösung.ν (H 2) \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 Salze wurden während der Elektrolyse zerlegt. Salzzersetzung von 58,5 / 80 \u003d 0,73 oder 73%.

Antwort: 73% Salz zersetzt.

2. Führt die Elektrolyse von 200 g einer 10% igen Chromsulfatlösung (III) mit den Gesamtsalzausgaben (Metall auf der Kathode) durchgeführt. Die Masse (in Gramm) des konsumierten Wassers ist:

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

Die Lösung des Problems.Wir kompilieren die Elektrolysereaktionsgleichung: 2CR 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O → 4CR + 3O 2 + 6H 2 SO 4M (CR 2 (SO 4) 3) \u003d 200 ∙ 0,1 \u003d 20gν (CR 2 (SO 4) 3) \u003d 20/392 \u003d 0,051molν (H 2 O) \u003d 0,051 ∙ 3 \u003d 0,153 Molm (H 2 O) \u003d 0,153 ∙ 18 \u003d 2,76 g

Aufgaben erhöhtes Niveau Q3 Komplexität

1. Installieren Sie die Korrespondenz zwischen der Salzformel und der Gleichung des auf der Anode fließenden Verfahrens während der Elektrolyse seiner wässrigen Lösung.

3. Installieren Sie die Korrespondenz zwischen der Salzformel und der Gleichung des auf der Kathode fließenden Verfahrens bei der Elektrolyse seiner wässrigen Lösung.

5. Installieren Sie die Korrespondenz zwischen dem Namen der Substanz und den Elektrolyseprodukten seiner wässrigen Lösung.

Antworten: 1 - 3411, 2 - 3653, 3 - 2353, 4 - 2246, 5 - 145. Im Wege, der Untersuchung des Themas der Elektrolyse, sind Absolventen von diesem Abschnitt gut aufgenommen und zeigen gute Ergebnisse bei der Prüfung. Die Untersuchung des Materials wird von einer Präsentation zu diesem Thema begleitet.