Задание 20 ЕГЭ по химии

122

В заданиях этой линии сначала смотрят, что подвергают электролизу: у вариантов 1–3 это водные растворы (значит, в разрядке участвует и вода), у варианта 4 — расплав (воды нет, разряжаются только ионы соли).

1. Раствор $CuSO_{4}$: на катоде разряжается малоактивный катион меди, на аноде окисляется вода, так как кислородсодержащий остаток $SO_{4}^{2-}$ не окисляется.

   К: $Cu^{2+} + 2e \rightarrow Cu^{0}$

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

   $2CuSO_{4} + 2H_{2}O \overset{\text{электролиз}}{\rightarrow} 2Cu + O_{2}\uparrow + 2H_{2}SO_{4}$

2. Раствор $K_{2}S$: калий — активный металл, поэтому на катоде восстанавливается вода; на аноде сульфид-ион как бескислородный анион окисляется до простого вещества.

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

   А: $S^{2-} - 2e \rightarrow S^{0}\downarrow$

   $K_{2}S + 2H_{2}O \overset{\text{электролиз}}{\rightarrow} H_{2}\uparrow + S\downarrow + 2KOH$

3. Раствор $HgCl_{2}$: выделяются ртуть и хлор, ни кислорода, ни водорода, ни серы здесь нет.

   К: $Hg^{2+} + 2e \rightarrow Hg^{0}$

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

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

4. Расплав $KF$: воды нет, поэтому на катоде восстанавливается сам калий, а на аноде выделяется фтор.

   К: $K^{+} + e \rightarrow K^{0}$

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

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

А) Кислород — 1. Единственный случай, где на аноде окисляется вода: анион $SO_{4}^{2-}$ кислородсодержащий и остаётся в растворе.

Б) Сера — 2. Бескислородный анион $S^{2-}$ окисляется на аноде до свободной серы.

В) Водород — 2. В том же электролизе на катоде вместо активного калия восстанавливается вода с выделением водорода, то есть раствор $K_{2}S$ даёт сразу два нужных продукта — серу и водород.

Ответ: 122