Задание 22. Электролиз расплавов и растворов (солей, щелочей, кислот). ЕГЭ 2020 по химии

За это задание ты можешь получить 2 балла. На решение дается около 7 минут. Уровень сложности: повышенный.
Средний процент выполнения: 76.2%
Ответом к заданию 22 по химии может быть последовательность цифр, чисел или слов. Порядок записи имеет значение.

Задачи для практики

Задача 1

Установите соответствие между формулой соли и продуктами, образующимися на инертных электродах при электролизе водного раствора этой соли: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА СОЛИ ПРОДУКТЫ ЭЛЕКТРОЛИЗА
А) $NaNO_3$
Б) $CH_3COONa$
В) $BaBr_2$
Г) $Cu(NO_3)_2$
1) $H_2$, $O_2$
2) $H_2$, $C_2H_6$, $NaHCO_3$
3) металл, $O_2$
4) металл, $NO_2$
5) Ba, $Br_2$
6) $H_2$, $Br_2$

Запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

A) Протекает гидролиз воды. Продукты $H_2$ и $O_2$

Б) $2 CH_3COONa + 2 H_2O → C_2H_6 + 2 NaHCO_3 + H_2$

В) $BaBr_2 + H_2O → Br_2 + Н_2 + Ba(OH)_2$

Г) $2Cu(NO_3)_2 + 2H_2O → 2Cu + O_2 + 4HNO_3$

Ответ: 1263
Показать решение

Задача 2

Установите соответствие между названием вещества и способом его электролитического получения: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА ПОЛУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОЛИЗОМ
А) натрий
Б) фтор
В) алюминий
Г) кислород
1) расплава NaCl
2) водного раствора NaF
3) водного раствора $AlCl_3$
4) раствора $Al_2O_3$ в расплавленном криолите
5) расплава NaF
6) водного раствора NaCl

Запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

А: Натрий очень активный металл, поэтому из водного раствора его не получить электролитически, а вот из расплава NaCl, можно, как и из расплава NaF, но фторид дороже и фтор быстро разрушает анод, так что используют хлорид.

Б: Фтор можно получить только электролизом расплава соли.

В: Алюминий достаточно активен, так что в растворе он разрядит вместо себя водород из воды, так что нам подходит только 4 вариант.

Г: Фтор при электролизе в растворе проявляет свойства такие же, как остатки кислород содержащих кислот.

Ответ: 1542
Показать решение

Задача 3

Установите соответствие между формулой соли и уравнением процесса, протекающего на аноде при электролизе её водного раствора: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА СОЛИ УРАВНЕНИЕ АНОДНОГО ПРОЦЕССА
А) $Al(NO_3)_3$
Б) $CuCl_2$
В) $SbCl_3$
Г) $Cu(NO_3)_2$
1) $2H_2O – 4ē = O_2^{0} + 4H^{+}$
2) $2H_2O + 2ē = H_2^{0} + 2OH^{–}$
3) $2Cl^{–} – 2ē = Cl_0^{2}$
4) $Sb^{3+} + 3ē = Sb^{0}$
5) $Cl^{–} + 4H_2O – 8ē = ClO_4^{-} + 8H^{+}$
6) $4NO_3^{–} – 4ē = 2N_2O + 5O_2^{0}$

Запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

A) Анион $NO_3$ – остаток кислородосодержащей кислоты, следовательно, на аноде окажется только кислород. Под описание подходит строка под номером 1.

Б) Анион Cl – бескислородный остаток, следовательно, на аноде окажется простое вещество (в данном случае галоген). Под описание подходит строка под номером 3.

В) Анион Cl – бескислородный остаток, следовательно, на аноде окажется простое вещество (в данном случае галоген). Под описание подходит строка под номером 3.

Г) Анион $NO_3$ – остаток кислородосодержащей кислоты, следовательно, на аноде окажется только кислород. Под описание подходит строка под номером 1.

Ответ: 1331
Показать решение

Задача 4

Установите соответствие между формулой вещества и продуктами, образующимися на инертных электродах при электролизе водного раствора этого вещества: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА ПРОДУКТЫ ЭЛЕКТРОЛИЗА
А) $Pb(NO_3)_2$
Б) NaBr
В) $AlCl_3$
Г) $CuSO_4$
1) водород, галоген
2) водород, кислород
3) металл, кислород
4) водород, оксид азота(IV)
5) металл, оксид серы(IV)

Запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

А) $Pb(NO_3)_2$ - нитрат свинца - соль металла средней активности и кислородсодержащей кислоты, при электролизе его водного раствора образуется металл и кислород.

Б) NaBr - бромид натрия - соль активного металла и бескислородной кислоты, при электролизе его водного раствора образуется галоген и водород.

В) $AlCl_3$ - хлорид алюминия - соль активного металла и бескислородной кислоты, при электролизе его водного раствора образуется галоген и водород.

Г) $CuSO_4$ - сульфат меди (II) - соль неактивного металла и кислородсодержащей кислоты, при электролизе его водного раствора образуется металл и кислород.

Ответ: 3113
Показать решение

Задача 5

Установите соответствие между формулой соли и продуктами, образующимися на инертных электродах при электролизе водного раствора этой соли: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА СОЛИ ПРОДУКТЫ ЭЛЕКТРОЛИЗА
А) $CuSO_4$
Б) AgF
В) $K_2S$
Г) NaBr
1) водород, кислород
2) водород, галоген
3) металл, кислород
4) металл, галоген
5) водород, сера

Запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

А) $CuSO_4$ - соль малоактивного металла и кислородсодержащей кислоты. Выделяется металл и кислород.

Б) AgF - фторид серебра - соль неактивного металла и фтороводородной кислоты, выделяется металл и кислород.

В) Калий - активный металл, поэтому на катоде будет водород, а сульфид - остаток некислородосодержащей кислоты, на аноде образуется сера.

Г) NaBr - соль активного металла и бескислородной кислоты. Выделяется водород и бром.

Ответ: 3352
Показать решение

Задача 6

Установите соответствие между формулой вещества и продуктами, образующимися на инертных электродах при электролизе водного раствора этого вещества: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА ПРОДУКТЫ ЭЛЕКТРОЛИЗА
А) $Cu(NO_3)_2$
Б) KF
В) $AlCl_3$
Г) $FeSO_4$
1) водород, галоген
2) водород, кислород
3) металл, кислород
4) металл, водород, кислород
5) металл, галоген

Запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

Нитрат меди – соль малоактивного металла и кислородсодержащей кислоты. Выделяются металл (медь) и кислород.

Фторид калия - соль активного металла, анион - фтор. Выделяются водород и кислород.

Хлорид алюминия - соль активного металла и бескислородной кислоты. Выделяются водород и хлор.

Сульфат железа (II) - соль металла средней активности и кислородсодержащей кислоты. Выделяется железо, водород и кислород.

Ответ: 3214
Показать решение

Задача 7

Установите соответствие между формулой соли и продуктами, образующимися на инертных электродах при электролизе водного раствора этой соли: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА СОЛИ ПРОДУКТЫ ЭЛЕКТРОЛИЗА
А) $CaI_2$
Б) $Na_2CO_3$
В) AgF
Г) $AuF_3$
1) металл, кислород
2) металл, галоген
3) водород, кислород
4) водород, галоген
5) водород, углекислый газ
6) металл, углекислый газ

Запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

А) $CaI_2$ - йодид кальция, соль активного металла и и бескислородной кислоты, при электролизе водного раствора образуется $I_2$ и $H_2$.

Б) $Na_2CO_3$ - карбонат натрия - соль активного металла и кислородсодержащей кислоты, при электролизе водного раствора образуется $O_2$ и $H_2$.

В) AgF - фторид серебра - соль неактивного металла и фтороводородной кислоты, выделяется металл и кислород.

Г) $AuF_3$ - фторид золота - соль неактивного металла и фтороводородной кислоты, выделяется металл и кислород.

Ответ: 4311
Показать решение

Задача 8

Установите соответствие между формулой вещества и продуктами, образующимися на инертных электродах при электролизе водного раствора этого вещества: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА ПРОДУКТЫ ЭЛЕКТРОЛИЗА
А) $CuCl_2$
Б) $K_2SO_4$
В) KF
Г) $Zn(NO_3)_2$
1) металл и галоген
2) водород и кислород
3) металл, водород и кислород
4) галоген и водород
5) кислород и металл
6) азот, металл и водород

Запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

А) Медь неактивный металл, она остается на электроде, а также там остается хлор, так как соль не кислородосодержащая и это не фторид, на электродах металл и галоген.

Б) Калий - активный металл, поэтому на катоде будет водород, а сульфат - остаток кислородосодержащей кислоты, на аноде образуется кислород.

В) Калий - активный металл, поэтому на катоде будет водород, а фторид отправляет вместо себя кислород.

Г) Цинк - металл средней активности, на катоде образуется водород и металл, а $NO_3$ - остаток кислородосодержащей кислоты, на аноде образуется кислород.

Ответ: 1223
Показать решение

Задача 9

Установите соответствие между формулой вещества и продуктами, образующимися на инертных электродах при электролизе водного раствора этого вещества: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА ПРОДУКТЫ ЭЛЕКТРОЛИЗА
А) $NiSO_4$
Б) $LiClO_4$
В) LiCl
Г) $AgNO_3$
1) металл, кислород
2) водород, хлор
3) водород, кислород
4) металл, оксид азота(IV)
5) металл, галоген

Запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

А) $NiSO_4$ - соль металла средней активности и кислородсодержащей кислоты. Выделяется металл и кислород.

Б) $LiClO_4$ - соль активного металла и кислородсодержащей кислоты. Выделяется водород и кислород.

В) LiCl - соль активного металла и бескислородной кислоты. Выделяется водород и хлор.

Г) $AgNO_3$ - соль малоактивного металла и кислородсодержащей кислоты. Выделяется металл и кислород.

Ответ: 1321
Показать решение

Задача 10

Установите соответствие между формулой вещества и продуктами, образующимися на инертных электродах при электролизе водного раствора этого вещества: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА ПРОДУКТЫ ЭЛЕКТРОЛИЗА
А) $Cu(NO_3)_2$
Б) $Na_2S$
В) $AlCl_3$
Г) $ZnSO_4$
1) Cu, $O_2$
2) Cu, $NO_2$
3) $H_2$, S
4) $H_2$, $Cl_2$
5) Zn, $H_2$, $O_2$
6) Zn, $H_2$, S

Запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

A) $Cu(NO_3)_2$ - соль малоактивного металла и кислородсодержащей кислоты. Выделяется металл (Cu) и кислород.

Б) $Na_2S$ - соль активного металла и бескислородной кислоты, образуется водород и сера.

В) $AlCl_3$ - соль активного металла и бескислородной кислоты, образуется водород и хлор.

Г) $ZnSO_4$ - соль металла средней активности и кислородсодержащей кислоты, образуется металл (цинк), водород и кислород.

Ответ: 1345
Показать решение

Задача 11

Установите соответствие между формулой вещества и продуктами, образующимися на инертных электродах при электролизе его водного раствора: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛЫ ВЕЩЕСТВ ПРОДУКТЫ ЭЛЕКТРОЛИЗА
А) $CaCl_2$
Б) $Fe(NO_3)_2$
В) $K_2SO_4$
Г) $FeCl_2$
1) $Ca, O_2, Cl_2$
2) $Fe, H_2, Cl_2$
3) $K, H_2, SO_3$
4) $Fe, H_2, O_2$
5) $H_2, Cl_2$
6) $H_2, O_2$

Запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

Продукты электролиза определяются положением металла в ряду активности (катодная реакция) (схема 1) и природой материала анода и аниона (анодная реакция) (схема 2).

Схема 1. Катодный процесс при электролизе и положение металла в ряду активности

Схема 2. Последовательность процессов окисления на аноде

1) $CaCl_2$ — хлорид кальция — образован катионами $Ca^{2+}$ (кальций находится в ряду активности левее алюминия) и бескислородными анионами Cl–.

Катодная реакция: $2H_2O + 2ē = H_2^{0} + 2OH^–$

Анодная реакция: $2Cl^{–} – 2ē = Cl_2^0$

Вывод: продукты электролиза $H_2$, $Cl_2$; ответ А — 5.

2) $Fe(NO_3)_2$ — нитрат железа(II) — образован катионами $Fe^{2+}$ (железо находится в ряду активности между алюминием и водородом) и кислородсодержащими анионами $NO_3^{–}$.

Катодные реакции: $Fe^{2+} + 2ē = Fe^0$

$2H_2O + 2ē = H_2^{0} + 2OH^–$

Анодная реакция: $2H_2O – 4ē = O_2^{0} + 4H^+$

Вывод: продукты электролиза Fe, $H_2$, $O_2$; ответ Б — 4.

3) $K_2SO_4$ — сульфат калия — образован катионами $K^+$ (калий в ряду активности находится левее, чем алюминий) и кислородсодержащими анионами $SO_4^{2–}$. Уравнения катодного и анодного процессов:

Катодная реакция: $2H_2O + 2ē = H_2^{0} + 2OH^–$

Анодная реакция: $2H_2O – 4ē = O_2^{0} + 4H^+$

Вывод: продукты электролиза $H_2$, $O_2$; ответ В — 6.

4) $FeCl_2$ — хлорид железа(II) — образован катионами $Fe^{2+}$ (железо находится между алюминием и водородом в ряду активности) и бескислородными анионами $Cl^–$.

Катодные реакции: $Fe^{2+} + 2ē = Fe^0$

$2H_2O + 2ē = H_2^{0} + 2OH^–$

Анодная реакция: $2Cl^{–} – 2ē = Cl_2^0$

Вывод: продукты электролиза Fe, $H_2$, $Cl_2$; ответ Г — 2.

Ответ: 5462
Показать решение

Задача 12

Установите соответствие между формулой соли и уравнением процесса, протекающего на угольном аноде при электролизе её водного раствора: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА СОЛИ УРАВНЕНИЕ АНОДНОГО ПРОЦЕССА
А) KCl
Б) $AlBr_3$
В) $CuSO_4$
Г) $AgNO_3$
1) $2H_2O – 4ē = O_2 + 4H^+$
2) $2H_2O + 2ē = H_2 + _2OH^–$
3) $2Cl^– – 2ē = Cl^{0}_2$
4) $2Br^– – 2ē = Br^{0}_2$
5) $2SO_4^{2–} – 2ē = S_2O_8^{2–}$
6) $2NO^{–}_3 – 2ē = 2NO_2 + O_2$

Запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

Процесс окисления на аноде определяется материалом, из которого изготовлен анод, и природой аниона.

1) KCl — хлорид калия — содержит бескислородные анионы $Cl^–$; анодный процесс:

$2Cl^{–} – 2ē = Cl_2^0$

Вывод: ответ А — 3.

2) $AlBr_3$ — бромид алюминия — содержит бескислородные анионы $Br^–$; анодный процесс:

$2Br^{–} – 2ē = Br_2^0$

Вывод: ответ Б — 4.

3) $CuSO_4$ — сульфат меди(II) — содержит кислородсодержащие анионы $SO_4^{2–}$; анодная реакция:

$2H_2O – 4ē = O_2^0 + 4H^+$

Вывод: ответ В — 1.

4) $AgNO_3$ — нитрат серебра — содержит кислородсодержащие анионы $NO_3^–$; анодный процесс:

$2H_2O – 4ē = O_2^0 + 4H^+$

Вывод: ответ Г — 1.

Ответ: 3411
Показать решение

Задача 13

Установите соответствие между формулой соли и продуктами, образующимися на инертных электродах при электролизе её водного раствора: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА СОЛИ ПРОДУКТЫ ЭЛЕКТРОЛИЗА
А) $Mg(NO_3)_3$
Б) LiBr
В) $Al(NO_3)_2$
Г) KCl
1) водород, кислород
2) кислород, металл
3) оксид азота(IV), водород
4) оксид азота(II), металл
5) галоген, водород
6) металл, галоген

Запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

Продукты восстановления в водных растворах определяются положением металла в ряду активности:

1) если металл более активный, чем алюминий (и сам алюминий), то будет восстанавливаться вода с выделением водорода:

$2H_2O + 2ē = H_20 + 2OH^{–}$

2) если металл малоактивный (находится в ряду активности правее водорода), то будут восстанавливаться катионы металла:

$M^{n+} + nē = M^{0}$

3) для металлов промежуточной активности будет происходить восстановление как катионов металла, так и воды:

$M^{n+} + nē = M^{0}$

$2H_2O + 2ē = H_20 + 2OH^{–}$

Продукты окисления в водных растворах определяются как материалом, из которого изготовлен анод, так и природой аниона, присутствующего в растворе:

1) растворимые (активные) аноды растворяются при электролизе

$M^0 – nē = M^{n+}$

2) нерастворимые (инертные) аноды, например графитовые (угольные), при электролизе не окисляются, на них происходит окисление частиц, находящихся в растворе.

а) анионы бескислородных кислот ($Cl^–$, $Br^–$, $I^–$, $S^{2–}$) окисляются с образованием простых веществ, например:

$2Cl^{–} – 2ē = Cl_2^{0}$

б) анионы кислородсодержащих кислот и фторид-ионы в водных растворах не окисляются, происходит окисление молекул воды с выделением кислорода:

$2H_2O – 4ē = O_2^0+ 4H^+$

в) в щелочных растворах происходит окисление гидроксид-анионов с выделением кислорода и образованием воды:

$4OH^{–} – 4ē = O_2^{0}+ 2H_2O$

г) анионы органических кислот окисляются с выделением углекислого газа и образованием углеводорода (в ряду акивности находится левее алюминия):

$2RCOO^{–} – 2ē = 2CO_2 + R–R$

А) $Mg(NO_3)_3$ — нитрат магния — образован катионами магния (находится в ряду активности левее алюминия) и анионами кислородсодержащей кислоты.

Катодная реакция: $2H_2O + 2ē = H_20 + 2OH^–$

Анодная реакция: $2H_2O – 4ē = O_2^{0}+ 4H^+$

Вывод: выделяются водород и кислород (ответ А — 1).

Б) LiBr — бромид лития — содержит катионы лития $Li^+$ (литий Li в ряду активности находится левее, чем алюминий Al) и бескислородные анионы $Br^–$.

Катодная реакция: $2H_2O + 2ē = H_2^{0} + 2OH^–$

Анодная реакция: $2Br^{–} – 2ē = Br_2^0$

Вывод: выделяются водород и галоген (бром) (ответ Б — 5).

В) $Al(NO_3)_2$ — нитрат алюминия — образован катионами алюминия и анионами кислородсодержащей кислоты.

Катодная реакция: $2H_2O + 2ē = H_2^{0} + 2OH^–$

Анодная реакция: $2H_2O – 4ē = O_2^{0}+ 4H^+$

Вывод: выделяются водород и кислород (ответ В — 1).

Г) KCl — хлорид калия — образован катионами калия $K^+$ (калий K в ряду активности находится левее, чем алюминий Al) и бескислородными анионами $Cl^–$.

Катодная реакция: $2H_2O + 2ē = H_2^{0} + 2OH^–$

Анодная реакция: $2Cl^{–} – 2ē = Cl_2^0$

Вывод: выделяются водород и галоген (хлор) (ответ Г — 5).

Ответ: 1515
Показать решение
Показать еще

Готовим к ЕГЭ на 85+ баллов и побеждаем лень

Каждый месяц 12 онлайн-занятий в дружелюбной атмосфере + 16 домашних работ с жесткими сроками.
Не готовишься — вылетаешь.

Подробнее о курсе