Задача E411F7 из банка ФИПИ · задание 20 ЕГЭ по химии
| Установите соответствие между веществом и продуктами электролиза его водного раствора, которые выделились на инертных электродах: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой. |
|
Показать ответ и разбор
Ответ: 324
Разбор
💡 Электролиз — это разложение вещества электрическим током. У нас водные растворы солей, а электроды инертные (например, графитовые) — они сами в реакцию не вступают, только помогают току идти. На катоде (минус) всегда идёт восстановление — частицы забирают электроны. На аноде (плюс) — окисление, частицы отдают электроны.
Чтобы понять, что выделится, смотрим на состав соли и вспоминаем два простых правила.
⚠️ Самая частая ошибка — думать, что на катоде всегда выделяется металл. Это не так! Если металл очень активный (стоит в ряду активности до алюминия), то он не восстановится из водного раствора — вместо него будет выделяться водород из воды.
Разберём каждое вещество.
А) KBr — бромид калия. Калий — очень активный металл, стоит в ряду активности левее алюминия. Значит, на катоде он не выделится, а восстановится вода: 2H2O + 2e → H2 + 2OH−. Выделяется водород H2. На аноде бромид-ион Br− — это бескислородный анион (не содержит кислорода). Такие анионы легко окисляются: 2Br− − 2e → Br2. Выделяется бром Br2. Получаем H2 и Br2 — это вариант 3.
Б) CuBr2 — бромид меди(II). Медь стоит в ряду активности после водорода, она «благородная» — легко восстанавливается на катоде: Cu2+ + 2e → Cu. Выделяется медь Cu. На аноде снова Br−, который окисляется до Br2. Продукты: Cu и Br2 — вариант 2.
В) Li2SO4 — сульфат лития. Литий — ещё более активный металл, чем калий, поэтому на катоде опять восстанавливается вода: 2H2O + 2e → H2 + 2OH−. Выделяется H2. На аноде сульфат-ион SO4^2− — кислородсодержащий анион (в нём есть кислород). Такие анионы на аноде не окисляются, вместо них окисляется вода: 2H2O − 4e → O2 + 4H+. Выделяется кислород O2. Продукты: H2 и O2 — вариант 4.
Сопоставляем: А — 3, Б — 2, В — 4. Записываем цифры по порядку букв: 3, 2, 4.
Отлично разобрались с этими правилами — они как ключики, которые подходят к любому электролизу. 🙂
✅ Ответ: 324