Задание 20 ЕГЭ по химии

321

Речь идёт об электролизе водных растворов солей на инертных электродах, поэтому в реакциях может участвовать сама вода.

Правила выбора: на катоде восстанавливается вода, если металл активный (до $Al$ включительно), и сам металл, если он стоит после водорода; на аноде анион бескислородной кислоты окисляется до галогена, а в случае кислородсодержащего аниона ($SO_{4}^{2-}$) окисляется вода.

1. А) $K_{2}SO_{4}$ — калий активный, сульфат-ион не окисляется, поэтому на обоих электродах разлагается только вода:
   катод: $2H_{2}O + 2e^{-} \rightarrow H_{2}\uparrow + 2OH^{-}$
   анод: $2H_{2}O - 4e^{-} \rightarrow O_{2}\uparrow + 4H^{+}$
   $2H_{2}O \overset{\text{электролиз}}{\rightarrow} 2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow$
   Выделяются водород и кислород, соль остаётся в растворе — вариант 3.

2. Б) $BaBr_{2}$ — барий активный (не восстанавливается из раствора), а бромид-ион окисляется:
   катод: $2H_{2}O + 2e^{-} \rightarrow H_{2}\uparrow + 2OH^{-}$
   анод: $2Br^{-} - 2e^{-} \rightarrow Br_{2}$
   $BaBr_{2} + 2H_{2}O \overset{\text{электролиз}}{\rightarrow} H_{2}\uparrow + Br_{2} + Ba(OH)_{2}$
   Выделяются водород и галоген — вариант 2.

3. В) $CuCl_{2}$ — медь стоит после водорода, поэтому восстанавливается сам катион, а хлорид-ион окисляется:
   катод: $Cu^{2+} + 2e^{-} \rightarrow Cu$
   анод: $2Cl^{-} - 2e^{-} \rightarrow Cl_{2}\uparrow$
   $CuCl_{2} \overset{\text{электролиз}}{\rightarrow} Cu + Cl_{2}\uparrow$
   Выделяются металл и галоген — вариант 1.

Ответ: 321