Задание 20 ЕГЭ по химии

232

В задании речь о электролизе водных растворов солей на инертных электродах, поэтому в электродных процессах наряду с ионами соли участвует вода.

1. А) $Cu(NO_{3})_{2}$ — ответ 2 (металл и кислород). Медь стоит в ряду напряжений после водорода, поэтому на катоде восстанавливается сам катион металла; нитрат-ион как анион кислородсодержащей кислоты не окисляется, вместо него окисляется вода:

   К(–): $Cu^{2+} + 2e^{-} \rightarrow Cu^{0}$

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

   $2Cu(NO_{3})_{2} + 2H_{2}O \overset{\text{электролиз}}{\rightarrow} 2Cu + O_{2}\uparrow + 4HNO_{3}$

2. Б) $KClO_{4}$ — ответ 3 (водород и кислород). Калий — активный металл, его катион в растворе не восстанавливается, на катоде разряжается вода; перхлорат-ион — анион кислородсодержащей кислоты с хлором в высшей степени окисления $+7$, он не окисляется, на аноде тоже разряжается вода. Фактически электролизу подвергается вода, а соль остаётся в растворе:

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

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

   $2H_{2}O \overset{\text{электролиз}}{\rightarrow} 2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow$

3. В) $CuSO_{4}$ — ответ 2 (металл и кислород). Как и в случае нитрата, на катоде выделяется медь, а сульфат-ион не окисляется, поэтому на аноде из воды выделяется кислород:

   К(–): $Cu^{2+} + 2e^{-} \rightarrow Cu^{0}$

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

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

Ответ: 232.