Задание 20 ЕГЭ по химии

143

Во всех трёх случаях электролизу подвергается водный раствор соли на инертных (графитовых) электродах, поэтому в разряде участвуют не только ионы соли, но и вода.

Общие правила: на катоде из растворов не восстанавливаются катионы активных металлов (до $Al$ включительно) — вместо них восстанавливается вода; катионы металлов после водорода ($Cu^{2+}$) восстанавливаются до металла. На аноде окисляются анионы бескислородных кислот ($Br^{-}$), а кислородсодержащие анионы ($SO_{4}^{2-}$, $NO_{3}^{-}$) не окисляются — вместо них окисляется вода.

1. А) $CuBr_{2}$ — катион меди стоит после водорода, анион бескислородный, поэтому оба иона разряжаются:

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

   А(+): $2Br^{-} - 2e^{-} \rightarrow Br_{2}$

   $CuBr_{2} \overset{\text{электролиз}}{\rightarrow} Cu + Br_{2}$

   Продукты — металл и бром, значит А — 1.

2. Б) $CuSO_{4}$ — медь выделяется на катоде, но сульфат-ион не окисляется, и на аноде работает вода:

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

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

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

   Продукты — металл и кислород, значит Б — 4.

3. В) $NaNO_{3}$ — натрий активный металл, нитрат-ион кислородсодержащий, поэтому на обоих электродах разряжается вода:

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

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

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

   Соль остаётся в растворе, выделяются водород и кислород, значит В — 3.

Ответ: 143.