Задание 20 ЕГЭ по химии

143

Во всех трёх случаях электролизу подвергается водный раствор соли на инертных электродах, поэтому в процессах может участвовать вода: на катоде восстанавливаются катионы металлов, стоящих в ряду активности после алюминия, а катионы активных металлов ($K^{+}$, $Na^{+}$) в воде не восстанавливаются — вместо них восстанавливается вода. На аноде окисляются анионы бескислородных кислот ($Cl^{-}$, $Br^{-}$), а в присутствии кислородсодержащих анионов ($PO_{4}^{3-}$) окисляется вода.

1. А) $K_{3}PO_{4}$ — калий активный металл, анион кислородсодержащий, поэтому на обоих электродах реагирует вода:
   катод: $2H_{2}O + 2e^{-} \rightarrow H_{2}\uparrow + 2OH^{-}$
   анод: $2H_{2}O - 4e^{-} \rightarrow O_{2}\uparrow + 4H^{+}$
   суммарно: $2H_{2}O \overset{электролиз}{\rightarrow} 2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow$ — выделяются $H_{2}$ и $O_{2}$, соль остаётся в растворе. Это вариант 1.

2. Б) $NaCl$ — натрий активный металл (на катоде вода), но анион бескислородный (на аноде окисляется $Cl^{-}$):
   катод: $2H_{2}O + 2e^{-} \rightarrow H_{2}\uparrow + 2OH^{-}$
   анод: $2Cl^{-} - 2e^{-} \rightarrow Cl_{2}\uparrow$
   суммарно: $2NaCl + 2H_{2}O \overset{электролиз}{\rightarrow} H_{2}\uparrow + Cl_{2}\uparrow + 2NaOH$ — выделяются $H_{2}$ и галоген. Это вариант 4.

3. В) $CuBr_{2}$ — медь стоит после водорода, поэтому восстанавливается сам катион, а на аноде окисляется бескислородный анион:
   катод: $Cu^{2+} + 2e^{-} \rightarrow Cu$
   анод: $2Br^{-} - 2e^{-} \rightarrow Br_{2}$
   суммарно: $CuBr_{2} \overset{электролиз}{\rightarrow} Cu + Br_{2}$ — образуются медь и галоген. Это вариант 3.

Ответ: 143.