Teste tematice pentru chimie, de exemplu electroliza. Pregătirea absolvenților la examen
Montați corespondența dintre formula de sare și produsul care se formează pe un anod inert cu electroliza sa soluție acvatică: Pentru fiecare poziție indicată de literă, selectați poziția corespunzătoare indicată de număr.
| Formula SOLOI. | Produs pe anod | |
| A. | B. | ÎN | G. |
Decizie.
Cu electroliza soluțiilor apoase de săruri, alcalii și acizi pe un anod inert:
Apa este descărcată și oxigenul este eliberat dacă este o sare de acid conținând oxigen sau sare de acid clorhidric;
Ionii de hidroxid sunt descărcați și oxigenul este eliberat dacă este alcalin;
Reziduul de acid este descărcat, care face parte din sare, iar substanța simplă corespunzătoare se distinge, dacă este o sare a acidului oxigenic (cu excepția).
Procesul de electroliză al sărurilor are loc pe o specială acizi carboxilici.
Răspuns: 3534.
Răspuns: 3534.
Sursa: Yandex: Lucrări de instruire Ege în chimie. Opțiunea 1.
Setați corespondența dintre formula substanței și produsul care se formează pe catod la electroliza soluției sale apoase: la fiecare poziție indicată de literă, selectați poziția corespunzătoare indicată de număr.
| Formula de substanțe | Produs de electroliză, Catod |
|
Scrieți numerele în răspuns prin plasarea acestora pentru a corespunde literelor:
| A. | B. | ÎN | G. |
Decizie.
Cu electroliza soluțiilor apoase de săruri pe catod, este alocată:
Hidrogen, dacă este o sare de metal, în picioare într-un rând de metale în partea stângă a aluminiului;
Metal, dacă este o sare de metal, în picioare într-un rând de tensiuni metalice la dreapta hidrogenului;
Metal și hidrogen, dacă este o sare de metal, în picioare într-un rând de tensiuni metalice între aluminiu și hidrogen.
Răspuns: 3511.
Răspuns: 3511.
Sursa: Yandex: Lucrări de instruire a examenului în chimie. Opțiunea 2.
Montați corespondența dintre formula de sare și produsul care formează un anod inert în electroliza soluției sale apoase: la fiecare poziție indicată de literă, selectați poziția corespunzătoare indicată de număr.
| Formula SOLOI. | Produs pe anod | |
Scrieți numerele în răspuns prin plasarea acestora pentru a corespunde literelor:
| A. | B. | ÎN | G. |
Decizie.
Cu electroliza soluțiilor apoase de săruri ale acizilor care conțin oxigen și fluoruri oxidenul oxidat din apă, astfel încât oxigenul este eliberat pe anod. În electroliza soluțiilor apoase de acizi oxigenici, reziduul acid este oxidare.
Răspuns: 4436.
Răspuns: 4436.
Montați corespondența dintre formula substanței și a produsului, care se formează pe un anod inert ca urmare a electrolizei soluției apoase a acestei substanțe: la fiecare poziție indicată de literă, selectați poziția corespunzătoare indicată de număr .
| Formula de substanțe | Produs pe anod |
2) oxid de sulf (IV) 3) Oxid de carbon (IV) 5) oxigen 6) Oxid de azot (IV) |
Scrieți numerele în răspuns prin plasarea acestora pentru a corespunde literelor:
| A. | B. | ÎN | G. |
Electroliza de topire și soluții (săruri, alcalii)
Dacă coborâți electrozii în soluție sau topitura electrolitului și săriți curentul electric constant, atunci ionii se vor deplasa spre Cathipes (electrod încărcat negativ), anioni la anod (electrod încărcat pozitiv).
La catod, cationle iau electroni și restaurează, anionii sunt dați electroni pe anod și oxidați. Acest proces se numește electroliză.
Electroliza este un proces redox care curge pe electrozii atunci când curentul electric este trecut prin topitură sau soluție de electroliți.
Electroliza sărurilor topite
Luați în considerare procesul de electroliză de topire a clorurii de sodiu. Disocierea termică este în curs de desfășurare în topitură:
$ NaCl → Na ^ (+) + CL ^ (-)
Sub acțiunea curentului electric al Cațiunilor $ NA ^ (+) $ Mutarea la catod și electronii sunt preluați din acesta:
$ Na ^ (+) + ē → (NA) ↖ (0) $ (recuperare).
Anioni $ cl ^ (-) $ Mutați la anod și dați electroni:
$ 2CIL ^ (-) - 2ē → (CL_2) ↖ (0) $ (oxidare).
Ecuația totală a proceselor:
$ Na ^ (+) + ē → (NA) ↖ (0) | 2 $
$ 2CIL ^ (-) - 2ē → (CL_2) ↖ (0) | 1 $
$ 2NA ^ (+) + 2CI ^ (-) \u003d 2 (NA) ↖ (0) + (CL_2) ↖ (0) $
$ 2NACI (→) ↖ (\\ text "electroliză") 2Na + CL_2 $
Un sodiu metalic este format pe catod, gaz gazos clor pe anod.
Principalul lucru este că trebuie să vă amintiți: în procesul de electroliză datorită energiei electrice se efectuează reactie chimicacare nu pot merge spontan.
Electroliza soluțiilor apoase de electroliți
Un caz mai dificil - electroliza soluțiilor de electroliți.
În soluția de sare, în plus față de ionii metalici și reziduurile acide, sunt prezente molecule de apă. Prin urmare, atunci când luați în considerare procesele pe electrozi, este necesar să se ia în considerare participarea lor la electroliză.
Pentru a determina produsele de electroliză a soluțiilor apoase ale electroliților, există următoarele reguli:
1. Procesul de la catod Nu depinde de materialul din care se face catodul, dar pe poziția metalului (electroliți) în rândul electrochimic al solicitărilor și dacă:
1.1. Electrolitul este situat într-un rând de tensiuni la începutul unei serii de $ al incluziv, atunci procesul de recuperare a apei este în catod (hidrogenul este evidențiat $ n_2 $). Cationii metalici nu sunt restaurate, rămân în soluție.
1.2. Electrolitul este amplasat într-un rând de stres între aluminiu și hidrogen, apoi ionii metalici și moleculele de apă sunt restaurate la catod.
1.3 Electrolitul este situat într-un rând de stresuri după hidrogen, cationiile metalice sunt restaurate pe catod.
1.4. Soluția conține cationi metale diferite, Mai întâi restabilim cationia metalică în vederea stresului spre dreapta.
Procese catodice
2. Procesul pe anoddepinde de materialul anodului și de natura anionului.
Procese anodice
2.1. În cazul în care un anodul se dizolvă (fier, zinc, cupru, argint și toate metalele care sunt oxidate în timpul electrolizei), apoi metalul anodului este oxidat, în ciuda naturii anionului.
2.2. În cazul în care un anodul nu se dizolvă (Se numește inert - grafit, aur, platină), apoi:
a) cu soluții de electroliză de săruri acizi buni (În plus față de fluorură) Procesul de oxidare a anionului este în curs de desfășurare pe anod;
b) cu soluții de electroliză de săruri acizi care conțin oxigen și fluoruri Pe anod există un proces de oxidare a apei ($ O_2 este alocat). Anionii nu sunt oxidați, rămân în soluție;
c) anioane prin capacitatea lor de a oxida sunt în următoarea ordine:
Să încercăm să aplicăm aceste reguli în situații specifice.
Luați în considerare electroliza soluției de clorură de sodiu în cazul în care anodul este insolubil și dacă anodul este solubil.
1) Anod insolubil (de exemplu, grafit).
Soluția este procesul de disociere electrolitică:
Ecuația totală:
$ 2H_2O + 2CIL ^ (-) \u003d H_2 + CL_2 + 2OH ^ (-) $.
Având în vedere prezența ionilor de $ na ^ (+) $ în soluție, compilam o ecuație moleculară:
2) Anod solubil (de exemplu, cupru):
$ NaCl \u003d Na ^ (+) + CL ^ (-) $.
Dacă anodul este solubil, atunci metalul anodului va fi oxidat:
$ Cu ^ (0) -2ē \u003d cu ^ (2 +) $.
Catie $ cu ^ (2 +) $ sunt într-un rând de stres după ($ n ^ (+ (+ (+) $), acestea vor fi restaurate pe catod.
Concentrația de $ NaCL $ nu se modifică în soluție.
Luați în considerare electroliza soluției de sulfat de cupru (II) pe anod insolubil:
$ Cu ^ (2 +) + 2ē \u003d cu ^ (0) | 2 $
$ 2H_2O-4ē \u003d O_2 + 4H ^ (+) | $ 1
Ecuația totală a ionilor:
$ 2CU ^ (2 +) + 2H_2O \u003d 2CU ^ (0) + O_2 + 4H ^ (+) $
Ecuația moleculară totală, luând în considerare prezența anionilor $ SO_4 ^ (2 -) $ în soluție:
Luați în considerare electroliza soluției de hidroxid de potasiu anod insolubil:
$ 2H_2O + 2ē \u003d H_2 + 2OH ^ (-) | $ 2
$ 4OH ^ (-) - 4ē \u003d O_2 + 2H_2O | 1 $
Ecuația totală a ionilor:
$ 4H_2O + 4OH ^ (-) \u003d 2H_2 + 4OH ^ (-) + O_2 + 2H_2O $
Ecuația moleculară totală:
$ 2H_2O (→) ↖ (\\ text "electroliză") 2h_2 + o_2 $
În acest caz, se pare că este doar electroliza apei. Obținem un rezultat similar și în cazul electrolizei soluțiilor de $ H_2SO_4, Nano_3, K_2SO_4 $, etc.
Electroliza topiturilor și soluțiile de substanțe este utilizat pe scară largă în industrie:
- Pentru metale (aluminiu, magneziu, sodiu, cadmiu este obținut prin electroliză).
- Pentru a obține hidrogen, halogen, alcalin.
- Pentru purificarea metalelor - rafinarea (curățarea cuprului, nichelul, plumbul se efectuează cu o metodă electrochimică).
- Pentru a proteja metalele din coroziune (crom, nichel, cupru, argint, aur) - galvanotegia.
- Pentru copii metalice, plăci - electrotip.
Subiect 6. "Electroliza soluțiilor și sărurile se topește"
1. Electroliza - oxidativ - procesul de reducere care curge pe electrozii atunci când curentul electric este trecut prin soluție sau topitura electrolitului.
2. Electrod catodo - negativ. Restaurarea metalelor și a cotei de hidrogen (în acizi) sau molecule de apă are loc.
3. Anodul este un electrod pozitiv. Există oxidare a unor anioni de reziduuri acide și girosogrupul (în alcaline).
4. Cu electroliza soluției de sare din amestecul de reacție există apă. Deoarece apa poate, de asemenea, să prezinte proprietăți oxidative și restaurative, este un "concurent" și pentru catod și pentru procesele anodice.
5. Există electroliza cu electrozi inerți (grafit, cărbune, platină) și un anod activ (solubil), precum și electroliza topită și soluții de electroliți.
Procese catodice
Dacă metalul este situat într-un rând de solicitări:
Poziția metalică în rânduri de stres
Restaurarea la catod
de la Li la Al
Restaurați moleculele de apă: 2H2O + 2E- → H20 + 2OH-
de la mn la pb
Moleculele de apă și cationii metalici sunt restaurate:
2H2O + 2E- → H20 + 2OH-
Bărbați + + Ne- → Me0
de la cu
Cationii metalici sunt restaurate: bărbați + + Ne- → Me0
Procese anodice
Reziduu acid
ASM-
Anod
Solubil
(fier, zinc, cupru, argint)
Insolubil
(Grafit, Gold, Platinum)
Oxless.
Oxidarea anodului metalic
M0 - ne- \u003d mn +
soluția anodei
Oxidarea anionului (cu excepția F-)
ASM- - Me- \u003d AC0
Oxigen conținând
Fluor - ion (F-)
În medii acide și neutre:
2 H2O - 4E- → O20 + 4H +
Într-un mediu alcalin:
4One-4e- \u003d O20 + 2N2O
Exemple de procese de electroliză de topire cu electrozi inerți
În topirea electrolitului, există doar ionii săi, astfel încât electroliții sunt restaurați pe catod, iar anionii sunt oxidați pe anod.
1. Luați în considerare electroliza topiturii clorurii de potasiu.
Disocierea termică a KSL → K + + CL-
K (-) K + + 1E- → K0
A (+) 2SL- 2E- → CL02
Ecuație sumară:
2xl → 2k0 + cl20
2. Luați în considerare electroliza topiturii clorurii de calciu.
Disocierea termică a SASL2 → CA2 + + 2SL
K (-) CA2 + + 2E- → CA50
A (+) 2SL- 2E- → CL02
Ecuație sumară:
CaCl2 → CA0 + CL20
3. Luați în considerare electroliza topirii hidroxidului de potasiu.
Disocierea termică Kon → K + +
K (-) K + + 1E- → K0
A (+) 4on-- 4e- → O20 + 2N2O
Ecuație sumară:
4CONE → 4K0 + O20 + 2N2O
Exemple de procese de electroliză ale soluțiilor de electroliți cu electrozi inerți
Spre deosebire de topiturile din soluția de electroliți, pe lângă ionii săi, există molecule de apă. Prin urmare, atunci când luați în considerare procesele cu electrozii, este necesar să se ia în considerare participarea acestora. Electroliza soluției de sare formate din metalul activ, stând într-un rând de tensiuni la aluminiu și un reziduu acid al acidului care conține oxigen se coboară la electroliza apei. 1. Luați în considerare electroliza soluției apoase de sulfat de magneziu. MgS04 este o sare care este formată dintr-un metal care se află într-un rând de tensiuni la aluminiu și reziduuri de acid conținând oxigen. Ecuația de disociere: MgS04 → Mg2 + + S042-K (-) 2N2O + 2E- \u003d H20 + 2N- A (+) 2N2O- 4E- \u003d O20 + 4N + Ecuație totală: 6N2O \u003d 2N20 + 4H- + O20 + 4N + 2N2O \u003d 2N20 + O20 2. Luați în considerare electroliza soluției apoase de sulfat de cupru (II). Suse4 - Sare, care este formată dintr-un reziduu cu acid metalic și cu oxigen cu oxigen. În acest caz, electroliza obține metalul, oxigenul și acidul corespunzător este format în spațiul catod-anod. Ecuația de disociere: CUSO4 → CU2 + + SO42- până la (-) Cu2 + + 2E- \u003d CU0 A (+) 2N2O - 4E- \u003d O20 + 4N + Ecuație totală: 2Cu2 + 2N2O \u003d 2Cu0 + O20 + 4N + 2CU0 + 2N2O \u003d 2CU0 + O20 + 2N2S04
3. Luați în considerare electroliza soluției de hidrogen a clorurii de calciu. CaCl2 este o sare, care este formată dintr-un metal activ și de un reziduu de acid oxigenic. În acest caz, hidrogenul este format sub electroliză, halogen și alcalii se formează în spațiul catod-anod. Ecuația de disociere: CaCl2 → Ca2 + + 2C- la (-) 2N2O + 2E- \u003d H20 + 2O- A (+) 2SL- 2E- \u003d CL20 Ecuația totală: 2N2O + 2CI- \u003d CL20 + 2O / CACL2 + 2N2O \u003d CA (OH) 2 + CL20 + H20 4. Luați în considerare electroliza soluției apoase de clorură de cupru (II). CUCI2 este o sare care este formată dintr-un reziduu de metal și acid redus de acid oxigenic. În acest caz, se formează metal și halogen. Ecuația de disociere: CUCI2 → Cu2 + 2CI- la (-) Cu2 + + 2E- \u003d CU0 A (+) 2SL- 2E- \u003d CL20 Total ecuație: Cu2 + 2CI- \u003d CU0 + CL20 CUCI2 \u003d CI0 + CL20 5. Luați în considerare Soluție de electroliză a proceselor de acetat de sodiu. CH3COONA - Sare, care este formată din metalul activ și reziduul acid al acidului carboxilic. La electroliză, se obține hidrogen, alcalii. Ecuația de disociere: CH3SOONA → CH3SOO - + Na + K (-) 2N2O + 2E- \u003d H20 + 2N- A (+) 2CH3COO2E \u003d C2H6 + 2CO2 Ecuație totală: 2N2O + 2CH3COOO Adaugă H20 + 2HO - + C2H6 + 2CO2 2N2O + 2CH3COONA \u003d 2NAOH + H20 + C2H6 + 2CO2 6. Luați în considerare procesul de electroliză al soluției nitrați de nichel. NI (NO3) 2 - Sare, care este formată dintr-un metal care se află într-un rând de tensiuni de la Mn la H2 și un rest de acid conținând oxigen. În procedeul obținem metal, hidrogen, oxigen și acid. Ecuația de disociere: NI (NO3) 2 → Ni2 + + 2NO3- \u003d (-) NI2 + 2E- \u003d NI02N2O + 2E- \u003d H20 + 2O- A (+) 2H2O- 4E- \u003d O20 + 4H + Ecuație: Ni2 + + 2N2O + 2H2O \u003d NI0 + H20 + 2H + O20 + 4H + NI (NO3) 2 + 2N2O \u003d Ni0 + 2HNO3 + H20 + O20 7. Luați în considerare procesul de electroliză al soluției de acid sulfuric. Ecuația de disociere: H2SO4 → 2H + + S042-K (-) 2N + + 2E- \u003d H20 A (+) 2H2O- 4E- \u003d O20 + 4H + Sumarină Ecuație: 2N2O + 4N + \u003d 2N20 + O20 + 4H + 2H2O \u003d 2N20 + O20
8. Luați în considerare procesul de electroliză al soluției de hidroxid de sodiu. În acest caz, este doar electroliza apei. Electroliza soluțiilor H2SO4, NANO3, K2SO4 etc. Ecuația de disociere: NaOH → Na + + 2E- \u003d H20 + 2O- A (+) 4OH-- 4E- \u003d O20 + 2H2O Sumarină Ecuație: 4H2O + 4OH- \u003d 2H20 + 4OH- + O20 + 2H2O 2H2O \u003d 2H20 + O20
Exemple de procese de electroliză ale soluțiilor de electroliți cu electrozi solubili
Anodul solubil în timpul electrolizei în sine este oxidarea (dizolvarea). 1. Luați în considerare procesul de electroliză al sulfatului de cupru (II) cu un anod de cupru. Cu electroliza soluției de sulfat de cupru cu un anod de cupru, procesul este redus la punctul culminant al cuprului pe catod și dizolvarea treptată a anodului, în ciuda naturii anionului. Cantitatea de sulfat de cupru din soluție rămâne neschimbată. Ecuația de disociere: CUSO4 → CU2 + + SO42-K (-) Cu2 + + 2E- → Cu0 A (+) Cu0 - 2E- → Cu2 + Tranziția ionului de cupru de la anod la catod
Exemple de sarcini pe acest subiect în opțiunile EGE
În 3. (Var.5)
Instalați corespondența dintre formula substanței și produsele de electroliză ale soluției sale apoase asupra electrozilor inertici.
Formula Substanță de electroliză produse
A) AL2 (SO4) 3 1. hidroxid de metal, acid
B) CSOH 2. Metal, halogen
C) HG (NO3) 2 3. Metal, oxigen
D) AUBR3 4. Hidrogen, halogen 5. Hidrogen, oxigen 6. metal, acid, cursa de oxigen de raționament: 1. Cu electroliza AL2 (SO4) 3 și CSOH pe catod, apa este restabilită la hidrogen. Excludem variantele 1, 2, 3 și 6. 2. Pentru AL2 (SO4) 3, apa este oxidată pe anod la oxigen. Alegem opțiunea 5. Pentru CSOH, un hidroxid de ioni este oxidat pe anod la oxigen. Alegem opțiunea 5. 3. Cu electroliza HG (NO3) 2 și AUBR3 pe catod există o restaurare a cationilor metalici. 4. Pentru HG (NO3) 2 apa este oxidată pe anod. Ionii de azotați în soluție sunt asociate cu cationi de hidrogen, formând în spațiul anodic acid azotic. Alegem opțiunea 6. 5. Pentru AUBR3, un Anion BR2 este oxidat pe anod. Selectați opțiunea 2.
DAR
B.
ÎN
G.
5
5
6
2
În 3. (Var.1)
Setați corespondența dintre numele substanței și metoda de obținere a acestuia.
Denumirea substanței este obținută prin electroliză a) litium 1) soluție de viață b) fluor 2) LIF LIF de topire c) Soluție 3) Soluție Mgcl2 g) Magneziu 4) Soluția AGNO3 5) MOLTEG MgCl2 cursa de raționament: (1) Se procedează similar cu electroliza de clorură de sodiu, se desfășoară procesul de electroliză de topire cu fluorură de litiu. Pentru opțiunile A și B, alegem răspunsurile 2. 2. Argintul Este posibil să o restabilească din soluția de azotat de argint. 3. Din soluția de sare de magneziu nu poate fi restabilită. Alegem opțiunea 6 - topirea clorurii de magneziu.
DAR
B.
ÎN
G.
2
2
4
6
În 3. (Var.9)
Instalați corespondența dintre formula de sare și ecuația procedeului care curge pe catod în timpul electrolizei soluției sale apoase.
Ecuația formulei de sare a procesului catod
A) AL (NO3) 3 1) 2H2O - 4E- → O2 + 4H +
B) CUCL2 2) 2H2O + 2E- → H2 + 2OH-
C) SBCI3 3) Cu2 + + 1E- → Cu +
D) cu (NO3) 2 4) SB3 + - 2 E- → SB5 + 5) SB3 + + 3E- → SB0
6) Cu2 + + 2E- → Cu0
Cursul raționamentului: 1. Procesele de recuperare a cationilor metalici sau a fluxului de apă pe catod. Prin urmare, excludeți imediat opțiunile 1 și 4. 2. Pentru AL (NO3) 3: Procesul de recuperare a apei este pe catod. Selectați opțiunea 2. 3. Pentru CICL2: CU2 + metalul Cationii sunt restaurate. Selectați opțiunea 6. 4. Pentru SBCL3: SB3 + Cationii metalici sunt restaurate. Selectați opțiunea 5. 5. Pentru CU (NO3) 2: CU2 + metalul sunt restabilite. Selectați opțiunea 6.
DAR
B.
ÎN
G.
2
Electrodul pe care apare restabilirea este numită catod.
Electrodul pe care se produce oxidarea este un anod.
Luați în considerare procesele care apar în electroliza topitării sărurilor acizilor oxigenici: HCI, HBr, Hi, H2S (cu excepția fluorurii sau fluidului - HF).
În topitură, o astfel de sare constă din cationi metalici și anioni ai reziduurilor acide.
De exemplu, NaCl \u003d Na + + CL -
La catod: Na + + ē \u003d Na se formează sodic metalic (în caseta generală - metal inclus în sare)
Pe anod: 2CIL. - - 2ē \u003d CL 2 se formează clor gazos (în cazul general - halogen, care face parte din reziduul acid - cu excepția fluorului sau sulfului)
Luați în considerare procesele care apar în electroliza soluțiilor de electroliți.
Procesele care curg pe electrozii sunt determinate de valoarea potențialului electrodului standard și de concentrația de electroliți (ecuația NERNST). Cursul școlii nu consideră că dependența potențialului electrodului de la concentrația de electroliți și nu sunt utilizate valorile numerice ale valorilor potențialului de electrod standard. Este suficient ca elevii să știe că într-o serie de tensiuni electrochimice de metale (o serie de activități metalice) valoarea potențialului electrod standard al perechii ME + N / Me:
- crește de la stânga la dreapta
- metale, în picioare la rând la hidrogen, au o valoare negativă a acestei valori
- hidrogen, atunci când se restabilește reacția 2n + + 2ē \u003d H 2, (adică de la acizi) are o valoare zero a potențialului electrodului standard
- metalele care stau la rând după hidrogen, au o valoare pozitivă a acestei valori.
! hidrogen atunci când este reconstruit prin reacție:
2H 2 O + 2ē \u003d 2OH - + H 2, (adică din apă într-un mediu neutru) are o valoare negativă a potențialului standard al electrodului -0.41
Materialul anodic poate fi solubil (fier, crom, zinc, cupru, argint etc. metale) și insolubile - inerte - (cărbune, grafit, aur, platină), prin urmare, ionii formați atunci când se dizolvă anodul vor fi prezenți în soluție:
Me - Nē \u003d Me + n
Ionii metalici formați vor fi prezenți în soluția de electroliți, iar activitatea lor electrochimică va trebui, de asemenea, luată în considerare.
Pe baza acestui fapt, pot fi definite următoarele reguli pentru procesele care decurg din catod:
1. Cationul electrolitic este situat într-un rând electrochimic de stres de metale la aluminiu incluziv, recuperarea apei este procesată:
2H 2 O + 2ē \u003d 2OH - + H 2
Cationii metalici rămân în soluție, în spațiul catodic
2. Cationul de electroliți este situat între aluminiu și hidrogen, în funcție de concentrația de electroliți sau este necesară procesul de recuperare a apei sau de procesul de recuperare a ionilor metalici. Deoarece concentrația nu este specificată în sarcină, se înregistrează atât procesul posibil:
2H 2 O + 2ē \u003d 2OH - + H 2
Me + n + nē \u003d mine
3. Cationul electrolitic este ioni de hidrogen, adică Electrolit - acid. Ionii de hidrogen sunt restaurate:
2n + + 2ē \u003d H 2
4. Cationul de electroliți este după hidrogen, cationii metalici sunt restaurate.
Me + n + nē \u003d mine
Procesul de pe anod depinde de materialul anodului și de natura anionului.
1. Dacă anodul se dizolvă (de exemplu, fier, zinc, cupru, argint), atunci metalul anodului este oxidat.
Me - Nē \u003d Me + n
2. Dacă Anod Anod, adică Nu dizolvarea (grafit, aur, platină):
a) cu electroliza soluțiilor de săruri de acid oxigenic (cu excepția fluorurilor), este în curs de desfășurare procesul de oxidare a anionului;
2CIL. - - 2ē \u003d CL 2
2Br. - - 2ē \u003d br 2
2i. - - 2ē \u003d I 2
S 2. - - 2ē \u003d s
b) Cu electroliza soluțiilor alcalise, procesul de oxidare a hidroxochroupului este:
4OH. - - 4ē \u003d 2H2O + O 2
c) cu electroliza soluțiilor de acizi care conțin oxigen: HNO3, H2S04, H2C03, H3P04 și fluoruri, procesul de oxidare a apei este în curs de desfășurare.
2H 2 o - 4ē \u003d 4H + + O 2
d) sub electroliza acetaților (acetat sau săruri de acid etanic) este oxidat cu un ion de acetat la etan și oxid de carbon (IV) - dioxid de carbon.
2 deci 3 soo - - 2ē \u003d C2H 6 + 2S02
Exemple de sarcini.
1. Instalați corespondența dintre formula de sare și produsul care formează un anod inert cu electroliza soluției sale apoase.
Formula SOLOI.
A) Niso. 4
B) Naclo. 4
C) Licl.
D) rbbr.
Produs pe anod
1) S 2) SO 2 3) CI2 4) O 2 5) H 2 6) BR2
Decizie:
Deoarece anodul inert este specificat în sarcină, considerăm că numai modificările apar cu reziduuri de acid formate în timpul disocierii sărurilor:
Deci 4 2. - reziduul acid al acidului care conține oxigen. Există un proces de oxidare a apei, oxigenul este eliberat. Răspuns 4.
Clo 4. - reziduul acid al acidului care conține oxigen. Există un proces de oxidare a apei, oxigenul este eliberat. Răspuns 4.
Cl. - reziduul acid al acidului oxigenic. Există un proces de oxidare a reziduului acid însuși. Clorul se distinge. Răspuns 3.
Br. - reziduul acid al acidului oxigenic. Există un proces de oxidare a reziduului acid însuși. Alocate în brom. Răspuns 6.
Răspuns total: 4436
2. Montați corespondența dintre formula de sare și produsul care se formează pe catod la electroliza soluției sale apoase.
Formula SOLOI.
A) al (nr. 3) 3
B) HG (nr. 3) 2
C) cu (nr. 3) 2
D) nano 3
Produs pe anod
1) hidrogen 2) aluminiu 3) Mercur 4) cupru 5) oxigen 6) sodiu
Decizie:
Deoarece catodul este specificat în sarcină, considerăm că numai modificările care apar cu metalele formate în timpul disocierii sărurilor:
Al 3+. În conformitate cu poziția de aluminiu în rândul electrochimic al tensiunilor metalelor (de la începutul rândului la aluminiu incluziv) va merge procesul de recuperare a apei. Hidrogen se distinge. Raspunsul 1.
HG 2+. În conformitate cu poziția de mercur (după hidrogen), va exista un proces de recuperare a ionilor de mercur. Se formează mercur. Răspuns 3.
Cu 2+. În conformitate cu poziția de cupru (după hidrogen), va fi un proces de restabilire a ionilor de cupru. Răspuns 4.
Na +. În conformitate cu poziția de sodiu (de la începutul unui număr la aluminiu incluziv) va merge procesul de recuperare a apei. Raspunsul 1.
Răspuns total: 1341
Inapoi inainte
Atenţie! Previzualizarea diapozitivelor este utilizată exclusiv în scopuri informaționale și nu pot oferi idei despre toate capacitățile de prezentare. Dacă sunteți interesat de această lucrare, descărcați versiunea completă.
Rezultatele Eme. Arată că sarcinile pe tema "Electroliză" pentru absolvenți rămân complexe. ÎN programul școlii Studiul acestui subiect are un număr insuficient de ore. Prin urmare, la pregătirea elevilor la examen, este necesar să explorați această problemă în foarte detaliată. Cunoașterea fundamentelor electrochimiei va ajuta un absolvent să treacă cu succes examenul și să continue formarea în instituția de învățământ superior. Pentru studiul temei "electroliza" la un nivel suficient de a avea loc munca pregatitoare Cu absolvenți ai ESG: (rolul moleculelor de apă în timpul electrolizei soluțiilor); - Abilități de formare pentru a face ecuațiile procesului de electroliză (procese catodice și anodice); - Învățați elevilor să îndeplinească sarcini tipice nivel de bază (sarcini), ridicate și nivel inalt dificultăți. Electroliză - Procesul redox care curge în soluții și topituri de electroliți în timpul trecerii curentului electric direct. În soluția sau electrolitul de topire, se produce disocierea pe ioni. Când curentul electric este pornit, mișcarea direcțională și pe suprafața electrozilor pot apărea procese redox. Anod - electrod pozitiv, merge procesele de oxidare.
Catodul este un electrod negativ, există procese de recuperare pe ea.
Electroliza topită Se utilizează pentru a obține metale active situate într-un rând de stresuri la aluminiu (inclusiv).
Electroliza clorurii de sodiu topită
K (-) Na + + 1E -\u003e Na 0
A (+) 2CI - - 2E -\u003e CL 2 0
2NACI (e-mail) -\u003e 2NA + CI2 (numai cu electroliza topită).
Aluminiu este obținut prin electroliza soluției de oxid de aluminiu în Cryolit Molten (Na3 ALF 6).
2AL 2 O 3 (e-mail) -\u003e 4al + 3o 2
K (-) Al 3+ + 3E ~ -\u003e Al
A (+) 2O 2 ~ -2e ~ -\u003e O 2
Electroliza topirii hidroxidului de potasiu.
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
Electroliza soluțiilor apoase este mai complicată, deoarece moleculele de apă pot fi restaurate pe electrozii în acest caz.
Electroliza soluțiilor apoase de săruri Mai complicate din cauza participării posibile la procesele electrodului de molecule de apă pe catod și pe anod.
Reguli de electroliză în soluții apoase.
La catod:
1. Cationi, situate într-un rând de tensiune de metale de la litiu la aluminiu (inclusiv), precum și cationi Nn 4 +. Nu restaurați, moleculele de apă sunt restaurate în schimb:
2n 2 o + 2E-> H 2 + 2H -
2. Cationi, situate într-un rând de solicitări după aluminiu până la hidrogen, pot fi recuperate împreună cu moleculele de apă:
2n 2 o + 2E-> H 2 + 2H -
Zn 2+ + 2E-> Zn 0.
3. Cationi, situate într-un rând de tensiuni după hidrogen, sunt complet restaurate: AG + + 1E-> AG 0.
4. Ionii de hidrogen sunt restabiliți în soluții acide: 2n + + 2E-> H 2.
Pe anod:
1. anioni care conțin oxigen și F - - Nu oxidați, moleculele de apă sunt oxidate în schimb:
2n 2 o - 4e-> O 2 + 4N +
2. Păsări de sulf, iod, brom, clor (în această secvență) sunt oxidate la substanțe simple:
2SL - - 2e-> Cl. 2 0 S 2- - 2E-> S 0.
3. Ionii de hidroxid sunt oxidați în soluții alcalise:
4on - - 4e-> O 2 + 2N 2 o
4. Anionii sunt oxidați în soluții de săruri carboxilice:
2 R - SOO - - 2E-> R - R + 2S02
5. Când utilizați anoduri solubile, electronii în lanțul exterior trimite anodul în sine datorită oxidării atomilor metalici din care se face anodul:
Cu 0 - 2e-> Cu 2+.
Exemple de procese de electroliză în soluții apoase de electroliți
Exemplul 1.K2S04 -\u003e 2K + + SO 4 2-
K (-) 2H20 + 2E ~ -\u003e H 2 + 2OH -
A (+) 2H20- 4E ~ -\u003e O 2 + 4H +
Ecuația generală de electroliză: 2H20 (e-mail) -\u003e 2 H 2 + O 2
Exemplul 2. NaCl -\u003e Na + + CL ~
K (-) 2H20 + 2E ~ -\u003e H 2 + 2OH -
A (+) 2CI - - 2E -\u003e CL 2 0
2NACI + 2H20 (e-mail) -\u003e H 2 + 2NAOH + CL 2
Exemplul 3. Cu S04 -\u003e Cu 2+ + SO 4 2-
K (-) cu 2+ + 2e ~ -\u003e cu
A (+) 2H20- 4E ~ -\u003e O 2 + 4H +
Ecuația generală de electroliză: 2 Cu S04 + 2H20 (curent) -\u003e 2Cu + O 2 + 2H2S04
Exemplul 4. CH3 Coona-\u003e CH 3 COO ~ + Na +
K (-) 2H20 + 2E ~ -\u003e H 2 + 2OH -
A (+) 2CH3 COO ~ - 2E ~ -\u003e C2H6 + 2CO 2
Ecuația generală de electroliză:
CH3 COOONA + 2H20 (e-mail) -\u003e H2 + 2NAHCO 3 + C2H6
Căutări ale nivelului de bază al complexității
Testați pe tema "Electroliza topită și soluții de săruri. Un număr de tensiuni metalice. "
1. Faceți clic pe unul dintre produsele de electroliză într-o soluție apoasă:
1) KCi. 2) CUSO 4 3) FECI 2 4) Agno 3
2. Cu electroliza soluției apoase de azotat de potasiu pe anodul alocat: 1) O 2.2) NO2 3) N2 4) H 23. Hidrogenul se formează sub electroliza soluției apoase: 1) Caci 2. 2) CUSO 4 3) Hg (NO3) 2 4) AgNo 34. Reacția este posibilă între: 1) AG și K2S04 (P-P) 2) Zn și KCi (P-P) 3) MG și SNCI 2(P-P) 4) AG și CUSO 4 (P-P) 5. Cu electroliza soluției de iodură de sodiu la catodul culorii lacmusului în soluție: 1) roșu 2 ) Albastru 3) purpuriu 4) galben6. Cu electroliza soluției apoase de fluorură de potasiu pe catod alocat: 1) hidrogen2) fluorură fluor 3) fluor 4) oxigen
Sarcini pe tema "Electroliză"
1. Electroliză 400 g de o soluție de 20% crash Sare. A fost oprită când gazul de 11,2 litri (N.U.) a fost separat pe catod. Gradul de descompunere a sarei sursă (în%) este:
1) 73 2) 54,8 3) 36,8 4) 18
Soluția problemei.Compilam ecuația reacției de electroliză: 2NACI + 2H20 → H2 + CI2 + 2NAOHM (NaCI) \u003d 400 ∙ 0,2 \u003d 80 g de săruri au fost în soluție. (H 2) \u003d 11,2 / 22,4 \u003d 0, 5 mole ν (NaCI) \u003d 0,5 ∙ 2 \u003d 1 molm (NaCI) \u003d 1 ∙ 58,5 \u003d 58,5 g de săruri au fost descompuse în timpul electrolizei. Descompunerea sării de 58,5 / 80 \u003d 0,73 sau 73%.Răspuns: 73% din sare descompusă.
2. Conducerea electrolizei de 200 g a unei soluții de sulfat de crom 10% (III) la cheltuielile totale de sare (metalul este eliberat pe catod). Masa (în grame) a apei consumate este:
1) 0,92 2) 1,38 3) 2,76 4) 5,52
Soluția problemei.Compilam ecuația reacției de electroliză: 2CR2 (SO4) 3 + 6H20 → 4CR + 3O2 + 6H2S04M (CR2 (S04) 3) \u003d 200 ∙ 0,1 \u003d 20gν (CR2 (S04) 3) \u003d 20/392 \u003d 0,051molν (H20) \u003d 0,051 ∙ 3 \u003d 0,153 molm (H20) \u003d 0,153 ∙ 18 \u003d 2,76 gSarcini nivel crescut Q3 Complexitate
1. Instalați corespondența dintre formula de sare și ecuația procedeului care curge pe anod în timpul electrolizei soluției sale apoase.
3. Montați corespondența dintre formula de sare și ecuația procedeului care curge pe catod la electroliza soluției sale apoase.
5. Instalați corespondența dintre numele substanței și produsele de electroliză ale soluției sale apoase.
Răspunsuri: 1 - 3411, 2 - 3653, 3 - 2353, 4 - 2246, 5 - 145. În acest mod, studiind subiectul de electroliză, absolvenții sunt bine absorbiți de această secțiune și arată rezultate bune la examen. Studiul materialului este însoțit de o prezentare pe această temă.
