Задание 20 ЕГЭ по химии

224

По условию задачи в позициях 1–3 электролизу подвергают водные растворы, а в позиции 4 — расплав $KF$.

1) Водный раствор $AgF$:

К: $Ag^{+} + e \rightarrow Ag$

А: $2H_{2}O - 4e \rightarrow O_{2}\uparrow + 4H^{+}$

$4AgF + 2H_{2}O \overset{\text{электролиз}}{\rightarrow} 4Ag\downarrow + O_{2}\uparrow + 4HF$

2) Водный раствор $KBr$:

К: $2H_{2}O + 2e \rightarrow H_{2}\uparrow + 2OH^{-}$

А: $2Br^{-} - 2e \rightarrow Br_{2}$

$2KBr + 2H_{2}O \overset{\text{электролиз}}{\rightarrow} H_{2}\uparrow + Br_{2} + 2KOH$

3) Водный раствор $HgCl_{2}$:

К: $Hg^{2+} + 2e \rightarrow Hg$

А: $2Cl^{-} - 2e \rightarrow Cl_{2}\uparrow$

$HgCl_{2} \overset{\text{электролиз}}{\rightarrow} Hg\downarrow + Cl_{2}\uparrow$

4) Расплав $KF$:

К: $K^{+} + e \rightarrow K$

А: $2F^{-} - 2e \rightarrow F_{2}\uparrow$

$2KF \overset{\text{электролиз}}{\rightarrow} 2K + F_{2}\uparrow$

Теперь подбираем позиции к веществам:

1. А) бром — 2. Бромид-ион в водном растворе окисляется на аноде легче воды, поэтому из раствора $KBr$ выделяется $Br_{2}$. Ни в одном другом варианте брома нет.

2. Б) водород — 2. Катион $K^{+}$ стоит левее алюминия в ряду напряжений и из водного раствора не восстанавливается, вместо него на катоде восстанавливается вода с выделением $H_{2}$. В растворах $AgF$ и $HgCl_{2}$ катионы малоактивных металлов сами принимают электроны, а в расплаве $KF$ воды нет — водороду взяться не из чего.

3. В) калий — 4. Свободный активный металл получают только электролизом расплава: в расплаве $KF$ конкурентов у $K^{+}$ на катоде нет, поэтому выделяется металлический калий.

Одна и та же позиция 2 использована дважды: раствор $KBr$ даёт сразу оба продукта — $H_{2}$ на катоде и $Br_{2}$ на аноде.

Ответ: 224