химия

Окончание табл.

1

2

3

4

Анионы бес-

Анионы кислород-

кислородных

содержащих кислот

Вид анионов

кислот

(SO^ . NOJ . PO^flP - )

(СУ, Вг",

У, S2" и др.

(кроме F")

2НгО - 4е=

Анодный про-

А"' - пё = А

= 02+4КГ(рН<7);

Ме° - пё = Меп+

цесс

40Н" - 4е=

У

= 02 +2Н2 0 (рН>7)

Описание про-

Окисляются

Окисляются только

Окисляется

цесса

только анионы

молекулы воды (рН<7)

только металли-

бескислород-

или ОН" ионы (рН>7).

Т

ческий анод

ных кислот

Анионы кислород-

содержащих

Н

кислот не окисляются

Б

Примеры

я задач

й

решениА

Уровень

1. Указать, какие группы катионов металлов можно восста-

новить до металла

о

электролиза из водных растворов:

+

, Ва

2+

, Ni

2+

,

2+

а) Rb

методоCu ;

б) Ag+, Ва2+, Zn2+, Al3+;

и

в) Ni2+, Ag+, Hg2+, Pt2+;

з

r) Mg2+, Ti2+, Cr3+, Sb3+?

о

Р е ш е н и е

п

Веряду напряжений металлов стандартные электродные потен-

циалы металлов

Р

б)С1"-,Вг"; S2 " , r .

Н

У

в) SiO Г , СО2" , NO J; СЮ ~ .

Б

Т

г) РО

; SO з" ; NO 3, СГ ?

и

Р е ш е н е

При

электролизе водных

растворо

йв могут окисляться только

анионы бескислородных

. Следовательно, из предложенных

2

кислот

водных растворов можно

групп анионов методом электролиза из

т

-

окислить анионы С,1 ; Br

; S

2

, I .

Ответ: б) С Г , Br ", S

, F .

3. Указать, восстановление каких групп катионов металлов

3+

водног2+ 3+

2+

при электролизе водныхирастворов сопровождается выделением

водорода из

зо раствора:

а) к+ ; Mg2+; Mn54-, Bi3+.

е

; Cr -, Fe .

б) Al ', Zn

2+

2+

2+

2+

Р

Sn (ф° 2t

=-0,14B) и Pb (ф° 2+

=-0,13В),

Sn /Sn

'

'

V Y P b 2 / P b

'

ров восстановление Cd2+, Ni Sn2+, Pb2+ сопровождается выделени-

ем водорода из водного раствора:

У

Т

Cd2+ + 2ё = Cd°, Ni2++ 2ё = Ni

Н

Sn2++2e = Sn°; Pb2++ 2ё = Pb°;

2Н20 + 2ё = Н2

Б

+ +20Н".

Ответ: г) Cd2

', Ni2+, Sn2+, Pb2+.

й

и

Уровень

В

о

т

тродных процессов водных растворов солей (анод инертный):

катод Дано:

а) хлорида меди (II),иб) гидроксида натрия. Какие продукты вы-

п

зе и аноде?

деляются на

е

Р

а) СиС12,

б) NaOH.

К(-);

А(+) инертный;

Си2+ + 2ё = Си ;

2СГ - 2ё = С12;

У

Н 2 0;

Н20.

На катоде выделяется Си, на аноде выделяется С12.

б) NaOH = Na+ + ОН";

К(-);

А(+) инертный;

Т

Na+ ;

40Н" - 4ё = 02 +

20.

2Н20+2ё = Н2+20Н",

2Н

Б

На катоде выделяется Н2, на аноде выделяется 02 .

й

2. Составить схемы электролиза написать уравнения элек-

тродных процессов водног

а соли сульфата никеля (П),

и

продукты

если: а) анод инертный, б) анод никелевый. Какие

раствор

выделяются на катоде и

аноде

?

и

з

Дано:т

о

NiS04

п

а) анод инертный

б) анод никелевый

е

1. Схема электролиза-?

Р

2. Продукты электролиза-?

Р е ш е н и е

а) анод - инертный

NiS04

= Ni2+ + sol" •

К(-);

А(+) инертный;

Ni2+ + 2ё = Ni;

SOf;

2Н20+2ё=Н2+20Н~;

2Н20-4ё=02+4НГ.

На катоде выделяется Ni и Н2 , на аноде выделяется 02 .

б) анод -

никелевый:

Т

NiS04

= Ni2+

+ so42-;

Н

У

К(-);

Б

2+

A(+)(Ni);

Ni2+ + 2ё = Ni;

S0*",H20;

2Н20+2ё = Н2+20Н";

Ni - 2ё = Ni .

и

р

На катоде выделяется Ni и Н2 , на анодейрастворяется Ni.

3. При электролизе растворов а) нитрата кальция, б) нитра-

та серебра

о

на аноде выделяется 560 мл газа (н.у.). Составить

схему электролиза и

написат

ь уравнения электродных процес-

и

сов. Определить какое вещество и в каком количестве выдели-

лось на катоде? Анод инертный.

з

п

Дано:

е

о

Электролиты:

а) Ca(N03)2

Р

б) AgN0

3

К(-);

А(+) инертный;

Са2+:

NO3-;

2Н20+2ё=Н2+20Н';

2Н20-4ё=02

+4Н+.

Т

Н

У

На катоде выделяется Н2, на аноде выделяется 0

2

По закону эквивалентов: Пэк(В0(анод) = пЭк (В2)(катод)

В соответствии со схемой электролиза:

Б

пэк (02)(анод) = пэ к (Н2)(катод)

й

или

и

V

V

р

V M 3 K ( 0 )

V M 3 K ( H )

откуда

и

о

5600

( 2)

Vт

о

У М Э К ( 0 )

п3

+

УМ э к ( Н )з= 11200 см3/моль, УМэк(0) = 5600 см3/моль.

е

водорода,

На катоде выделилось 1120 см

Р

+ NO3 .

б) AgN0 = Ag

Схема электролиза:

К(-);

А(+) инертный;

Ag+ + ё = Ag;

N O J .

Н20;

2Н20-4ё=02+4Н+.

и л и

m A g

_

V 0 ( O 2 )

M3 K (Ag)

V,М э к

( 0 )

У

откуда

Т

M „ , ( A g ) - V M ( 0 )

Н

1 0 8 . 5 6 0

Б

108

й

где Мэ к (Ag) = - - -

и

= 108г / моль .

р

На катоде выделилось 10,8 г серебра.

о

т

Задачи

каки

Уровень

А

з

11.1. Указать,

е группы катионов металлов можно восстано-

вить до металла методом электролиза из водных растворов:

а) Li-, Mn2+; Sb3+; Ti2+.

п

б) Cr3+; Fe2+; Ni2+, Sn2+.

е

3+

+

о2+ 3+

, Al

,

в) Rb

, Zn ; Bi

r) K+, Co2+, Hg2+, Ag+?

11.2. Указать, какие

группы

анионов

можно окислить методом

электролиза из водных растворов:

Ра) C r , S 0 ^ , S 2 " , P 0 3 4 ~ .

б) Г , С Г , Br",

s2~.

11.5. Указать,

какие

группы анионов можно окислить методом

электролиза из водных растворов:

Б

а) B r ~ ; N O " ; Г , S O 2 " .

б) NO з , СЮ~, SO J" , SiO з~ .

й

B ) S 2 " , C r , B r " , I " .

и

г) РО 4 ; I _ ; СО 2~ , SO2~ ? р

11.6. Указать,

восстановление,

каких групп катионов металлов

о

т

при электролизе водных растворов сопровождается выделением

водорода из водного раствора:

3+

3+

2+ и2+

а) А1

; Ti

; Ni *, Pb .

б) Sn

2+

; Со

2+

з2+

2+

.

; Ni

, Mn

в) Au3+, Pd2+; Ba2+, Na+.

r) Zn

2+

о2+ 2+

+

?

; Ni

; Cu

, Ag

11.7. Указать,п

какие группы катионов металлов можно восстано-

вить до металла методом электролиза из водных растворов:

е

а) К+

, Al3+, Zn2+; Bi3+.

б) Cr3+-, Ni2+; Sb3+, Pt2+:

Р

в) Cu2+, Ag+; Cs+, Ti2+,

б) S 2 - ;

; SO2^', SiO J".

в) РО 4 ; NO з; СЮ ~, SO .

У

г) NO3 ; F ~ СО2 , С Г ?

11.9. Указать,

восстановление,

каких групп катионов

металлов

при электролизе

водных

растворов сопровождается выделением

водорода из водного раствора:

Н

а) Mg2+; Ва2+, Sr2+, Pd2+.

в металловБ

Т

б) Ni2+; Au3+, Hg2+-, Ti2+.

в) Pb2+; Cr3+, Fe2+; Cd2+.

r) Cu2+, Pt2+, Au3+; Pd2+?

11.10. Указать,

какие группы

можно восста-

б) Cd2+,Co2+;Ni2+

; Au3+.

катионо

новить до металла методом электролиза из водных растворов:

а) Ва2 '; Al3+, Cr3+; Fe2+.

о

й

в) Ag+,

Na+; Cr3+,

Pt+.

электролиза из водных растворов:

г) Li+, Ag+, Cs+, Ti2+?

р

11.11. Указать,

каки

е группы анионов можно окислить методом

а) СГ; S 2~ , SiO2~ , NO 3 .

2

о3

п

з3

;

б) S 0

2

;

S 0 3 " .

- ; C 1 0 ; , P 0

е

, ВЮ .

в) S

; J"; РО

Р

г) S

2 , Вг ~ , С Г ; Г ?

11.12. Указать,

восстановление,

каких групп катионов

металлов

электролиза из водных растворов:

У

а) Br ~, SO , S2 *, РО3~ .

б) СО2 ; N 0 з; РО ; NO ~ .

Н

в) S032";C0 з" ; N 0 ~; СЮ ~ ,

Б

Т

г) F~; С1~; Br"; I" ?

11.15. Указать, восстановление,

каких групп катионов металлов

й

при электролизе водных растворов сопровождается выделением

водорода из водного раствора:

а) Са2+; Ва2+, Сг3+; Мп2+.

р

б) Cd2 ' ; А13+,- Ti2+; Са2+.

о

и

в) Ag+; Bi3+, Hg2+, Pd2+,

г) Mn2+; Fe2+, Cd2+; Pb2+?

11.16. Указать, какие группы катионов металлов можно восста-

и

новить до металла методом электролиза из водных растворов:

2+

3,

з

а) Sr

; AI

, Ti

\

Co

.

о

б) Cd2+; Со2+, Ni2+, Sn2+.

в) Pd2+; Pt2+; Bi3+; Li+,

п

r) Ti2+; Zn2+, Sr2+; Ca2+?

Р

Уровень В