Отработка навыков решения химических задач части В3

Материал подготовлен учителем ГБОУ СОШ № 519
Котиковой Ириной Валерьевной.
ЕГЭ по химии
Вопрос В3
Тема «Электролиз» традиционно является сложной для учащихся. Для изучения этой
темы на достаточном уровне необходимо провести подготовительную работу с учащимися,
сдающими ЕГЭ по химии: рассмотреть определения основных понятий в теме “Электролиз”,
проанализировать процессы электролиза расплавов и растворов электролитов, закрепить
правила восстановления катионов на катоде и окисления анионов на аноде, учесть роль молекул
воды в процессе электролиза растворов, сформировать умения составлять уравнения процесса
электролиза (катодный и анодный), решать типовые задачи.
Алгоритм:



Электролиз - это окислительно-восстановительный процесс, который протекает на
электродах при пропускании постоянного электрического тока через раствор или
расплав электролита.
Катод К(-), к нему перемещаются катионы, катод отдаёт электроны катионам,
катионы разряжаются, идёт процесс восстановления.
Анод А(+), к нему перемещаются анионы, анионы отдают электроны аноду и
разряжаются, идёт процесс окисления.
 Электролиз расплавов применяется для получения активных металлов, расположенных в
ряду напряжений до алюминия (включительно).
Пример 1.Электролиз расплава хлорида натрия
К(-) Na+ + 1e —> Na0
A(+) 2Cl- - 2e —> Cl20
2NaCl(эл.ток) —> 2Na + Cl2 (только при электролизе расплава).
Пример 2. Алюминий получают электролизом раствора оксида алюминия в расплавленном
криолите (Na3AlF6).
2Al2O3(эл.ток) —>4Al +3O2
K(-)Al3++3e‾ —>Al
A(+)2O2‾-2e‾ —>O2
Пример 3. Электролиз расплава гидроксида калия.
KOH—>K+ +OH‾
К(-) K+ + 1e —> K0
A(+) 4OH- - 4e —> O20 +2Н2О
4KOH(эл.ток) —> 4K0 + O20 +2Н2О
 Электролиз растворов отличается от электролиза расплавов тем, что процессы протекают
сложнее из-за непосредственного участия воды.
Правила электролиза в водных растворах.
Процессы на катоде:
Катионы
катионы
катионы активных Ме
неактивных
от Li до Al (вкл.)
Ме (Cu, Hg, (Li, Rb, K, Ba, Sr, Ca, Na, Mg,
Ag, Pt, Au)
Al)
также катионы NН4+
процесс Полностью
Катионы Ме не
восстанавли восстанавливаются, остаются
в.
в растворе.
до Ме
Восстанавливаются ионы Н+
из молекул Н2О:
2Н2О +2ė → Н2 +2ОНсреда
продукт
металл
среда щелочная
щелочь и водород
катионы
малоактивных Ме
(между Мn и Н)
Н+
(раствор
кислоты)
Восстанавливаются
ионы этих Ме и
частично Н+ из
молекул Н2О:
Меn+ + nė → Me 0
2Н2О +2ė → Н2 +2ОН-
Восстанавли
ваются
катионы Н+
до Н2.
металл и водород
водород
Процессы на аноде (для нерастворимого анода – уголь, платина, графит, иридий):
Анионы
анионы
анионы
OHанионы в растворах
бескислородных
кислородсодержащих
(растворы
солей карбоновых
кислот
кислот и фторидов
щелочей)
кислот
- 2222(Cl , Br , I , S ,
(SO4 , NO3 , SO3 , CO3 ,
CN-) (кроме F- )
PO43-, F-)
процесс Анионы
Анионы не окисляются,
4ОН - - 4 ė
2 R - СОО- - 2 ė →
окисляются до
идёт процесс окисления
→ О2 +
R - R + 2СО2
простых
OH- из молекул Н2О:
2Н2О
веществ.
2 Н2О - 4 ė → О2 + 4Н+
Например:
2Cl- -2ė → Cl2
среда
среда кислая
продукт
простые
кислород и кислота
кислород и
Алкан и СО2
вещества
вода
Пример 1. Электролиз раствора сульфата калия.
K2 SO4—> 2K+ + SO42K(-)2H2O + 2e‾ —> H2 + 2OHA(+)2H2O – 4e‾ —> O2 + 4H+
Общее уравнение электролиза: 2H2O(эл.ток) —>2 H2 + O2
Пример 2. Электролиз раствора хлорида натрия.
NaCl —>Na+ +Cl‾
K(-)2H2O + 2e‾ —> H2 + 2OHA(+) 2Cl- - 2e —> Cl20
2NaCl +2H2O(эл.ток ) —> H2 + 2NaOH + Cl2
Пример 3. Электролиз раствора сульфата меди (II).
Cu SO4 —> Cu2+ + SO42K(-) Cu2+ + 2e‾ —> Cu
A(+)2H2O – 4e‾ —> O2 + 4H+
Общее уравнение электролиза: 2 Cu SO4+ 2H2O(эл. ток) —>2Cu + O2 + 2H2 SO4
Пример 4. Электролиз раствора ацетата натрия.
CH3COONa—>CH3COO‾ +Na+
K(-)2H2O + 2e‾ —> H2 + 2OHA(+)2CH3COO‾– 2e‾ —>C2H6 +2CO2
Общее уравнение электролиза:
CH3COONa+2H2O (эл.ток) —> H2 + 2NaHCO3+C2H6
Задания для самостоятельной работы.
1. Какое из веществ дает одинаковые продукты при электролизе водного раствора и расплава?
1) СuС12
2) КВr
3) КОН
4) AgNO3
2. Электролиз раствора иодида калия описывается уравнением:
1) 2КI = 2К + I2 2) 2Н2О = 2Н2 + О2 3) КI + Н2О = HI + КОН 4) 2КI + 2Н2О = I2 + 2КОН + Н2
3. Электролиз раствора сульфата меди описывается уравнением:
1) СuSО4 + 2Н2О = Сu(ОН)2 + Н2SО4
2) 2СuSО4 = 2СuО + SО2 + О2
3) 2Н2O = 2Н2 + O2
4) 2СuSО4 + 2Н2О = 2Сu + 2Н2SО4 + О2
4. При электролизе раствора соли меди (II) выделяется кислород. Какая это соль?
1) Бромид
2) Нитрат
3) Хлорид 4) Сульфид
5. При электролизе раствора хлорида калия вблизи катода среда —...
1) щелочная 2) кислая 3) нейтральная 4)соленая
6. Электролиз расплава NаОН описывается уравнением:
1) 2NаОН = 2Na+ Н2 + О2
2) 2NаОН = Nа2О + Н2О
3) 4NaOН = 4Na + 2Н2О + О2
4) NаОН = Nа+ + ОН7.Установите соответствие между формулой вещества и продуктами электролиза его водного
раствора на инертных электродах:
ФОРМУЛЫ ВЕЩЕСТВ
ПРОДУКТЫ ЭЛЕКТРОЛИЗА
1) Fe(NO3)2
А) H2, Cl2
2)BaCl2
Б) H2, O2
3)KNO3
В) Fe, H2, O2
4) FeCl2
Г) K, H2, O2
Д) Fe, H2, Cl2
Е) Fe, Cl2
8. Установите соответствие между формулой вещества и продуктами электролиза его водного
раствора на инертных электродах:
ФОРМУЛЫ ВЕЩЕСТВ
ПРОДУКТЫ ЭЛЕКТРОЛИЗА
1) KBr
А)Cu, O2, H2
2) KOH
Б) Cu, O2
3) MgSO4
В) H2, O2
4) CuSO4
Г) H2, Br2
Д) Mg, O2, H2
Е) K, O2, H2
9. Установите соответствие между формулой вещества и продуктами электролиза его водного
раствора на инертных электродах.
ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА
ПРОДУКТЫ ЭЛЕКТРОЛИЗА
A)АlСl3
1) металл, галоген
Б) RbOH
2) гидроксид металла, хлор, водород
B) Hg(NО3)2
3) металл, кислород
Г) АuСl3
4) водород, галоген
5) водород, кислород
6) металл, кислота, кислород
10.Установите соответствие между формулой соли и продуктом, образующимся на катоде при
электролизе её водного раствора.
ФОРМУЛА СОЛИ
ПРОДУКТ НА КАТОДЕ
А)Al(NO3)3
1)водород
Б)Hg(NO3)2
2)алюминий
В)Cu(NO3)2
3)ртуть
Г)NaNO3
4)медь
5)кислород
6)натрий
11.Установите соответствие между формулой вещества и продуктом, который образуется на
катоде в результате электролиза водного раствора этого вещества.
ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА
ПРОДУКТ ЭЛЕКТРОЛИЗА
А) KBr
1) водород
Б) K2SO4
2) калий
В) HNO3
3) серебро
Г) AgNO3
4) кислород
5) сера
6) оксид азота (IV)
12. Установите соответствие между формулой соли и уравнением процесса, протекающего на
аноде при электролизе её водного раствора.
ФОРМУЛА СОЛИ
УРАВНЕНИЕ АНОДНОГО ПРОЦЕССА
A) KBr
Б) AlCl3
B) CuSO4
Г) AgNO3
1) 2H2O – 4e O2+4H+
2) 2H2O + 2e  H2 + 2OH3) 2Cl- - 2e  Cl2
4) 2Br--2e  Br2
5) SO42- – 2e  SO2 + O2
6) 2NO3- – 2e  2NO2+ O2
13. Установите соответствие между формулой соли и уравнением процесса, протекающего на
аноде при электролизе её водного раствора.
ФОРМУЛА СОЛИ
УРАВНЕНИЕ АНОДНОГО ПРОЦЕССА
A) Al(NО3)3
1) 2H2О - 4е  О2+ 4H+
Б) CuCl2
2) 2H2О + 2е  H2+ 2ОHB) SbCl3
3) 2Cl- -2е  Cl2
Г) Cu(NО3)2
4) Sb3++ 3е  Sb0
5) Cl- + 4H2О – 8е  ClO- + 8H+
6) 4NО3- - 4е  2N2О + 5О2
14. Установите соответствие между металлом и способом его электролитического получения.
ЭЛЕКТРОЛИЗ
1) водного раствора солей
2) водного раствора гидроксида
3) расплава поваренной соли
4) расплавленного оксида
5) раствора оксида в расплавленном криолите
6) расплавленного нитрата
МЕТАЛЛ
A) натрий
Б) алюминий
B) серебро
Г) медь
15. Установите соответствие между формулой соли и продуктами, образующимися на катоде
при электролизе его водного раствора.
Формула соли
А) NaI
Б) AgNО3
B) ZnSО4
Г) NiBr2
Продукты на катоде
1) металл
2) водород
3) оксид азота (IV)
4) металл; водород
5) галоген
16. Установите соответствие между формулой соли и продуктами, образующимися на катоде при
электролизе его водного раствора.
Формула соли
Продукты на катоде
А) CuSO4
Б) FeCl2
В) MnSO4
Г) СrС12
1) металл
2) водород
3) оксид серы (IV)
4) металл, водород
5) галоген
17. Установите соответствие между формулой соли и продуктами, образующимися на катоде
при электролизе его водного раствора.
Формула соли
Продукты на катоде
А) CH3COONa
1) металл
Б) Cu(NO3)2
2) водород
В) K2SO4
3) оксид серы (IV)
Г) А1С13
4) металл, водород
5) галоген
6) оксид азота (IV)
18. Установите соответствие между формулой соли и продуктом, образующимся на аноде при
электролизе его водного раствора.
Формула соли
Продукты на аноде
А) K3PO4
1) кислород
Б) FeCl3
2) оксид фосфора (V)
В) NiSO4
3) оксид серы (IV)
Г) CrBr3
4) водород
5) галоген
19. Установите соответствие между формулой соли и продуктом, образующимся на аноде при
электролизе его водного раствора.
Формула соли
Продукты на аноде
А) NaF
1) O2
Б) Mn(NO3)2
2) Н2
В) NiCl2
3) SO2
Г) Na2SO4
4) NO2
5) F2
6) Cl2
20. Установите соответствие между формулой соли и продуктами, образующимися на аноде
при электролизе его водного раствора.
Формула соли
Продукты на аноде
A) Mn(NO3)2
1) кислород
Б) CH3COOK
2) этан
B) AlВr3
3) этан, оксид углерода (IV)
Г) Cr2(SO4)3
4) оксид азота (IV)
5) галоген
6) оксид серы (IV)
21. Установите соответствие между формулой соли и продуктами, образующимися на
инертных электродах при электролизе его водного раствора.
Формула соли
Продукты электролиза
А) KCl
1) металл, галоген
Б) CuCl2
2) металл, кислород
В) NaF
3) водород, галоген
Г) ZnBr2
4) водород, кислород
5) металл, водород, кислород
6) металл, водород, галоген
22. Установите соответствие между формулой соли и продуктами, образующимися на
инертных электродах при электролизе его водного раствора.
Формула соли
Продукты электролиза
А) Na2SO4
1) металл, галоген
Б) KNO3
2) металл, кислород
В) AgNO3
3) водород, галоген
Г) MnSO4
4) водород, кислород
5) металл, водород, кислород
6) металл, водород, галоген
23. Установите соответствие между формулой вещества и продуктами, образующимися на
инертных электродах при электролизе его водного раствора
Формула вещества
Продукты электролиза
А) гидроксид цезия
1) металл, галоген
Б) сульфат никеля
2) металл, кислород
В) бромид кальция
3) водород, галоген
Г) иодид натрия
4) водород, кислород
5) металл, водород, кислород
6) металл, водород, галоген
24. Установите соответствие между формулой вещества и продуктами, образующимися на
инертных электродах при электролизе его водного раствора.
Формула вещества
Продукты электролиза
А) Hg(NО3)2
1) металл, галоген
Б) CuSО4
2) металл, кислород
В) FeSО4
3) водород, галоген
Г) LiOH
4) водород, кислород
5) металл, водород, кислород
6) металл, водород, галоген
25. Установите соответствие между формулой вещества и продуктами, образующимися на
инертных электродах при электролизе его водного раствора.
Формула вещества
Продукт на катоде
А) Li2SO4
1) Li
Б) CaBr2
2) H2
B) Pb(NO3)2
3) Ca
Г) CuBr2
4) Pb, H2
5) CuO
6) Cu
26. Установите соответствие между формулой вещества и продуктами, образующимися на
инертных электродах при электролизе его водного раствора.
Формула вещества
Продукты на аноде
А) Rb2SO4
1) метан
Б) CH3COOK
2) сернистый газ
B) CuSO4
3) кислород
Г) BaBr2
4) водород
5) бром
6) этан и углекислый газ
27. Установите соответствие между формулой вещества и продуктами, образующимися на
инертных электродах при электролизе его водного раствора.
Формула вещества
Продукты на катоде
А) Rb2SO4
1) рубидий
Б) CH3COOK
2) калий
B) CuSO4
3) барий
Г) BaBr2
4) медь
5) водород
6) сера
28. Установите соответствие между формулой вещества и продуктами, образующимися на
инертных электродах при электролизе его водного раствора.
Формула вещества
Продукты на аноде
А) NaClO4
1) Cl2
Б) AlCl3
2) ClO2
B) Cu(NO3)2
3) NO2
Г) SrCl2
4) O2
5) N2
6) H2
29. Установите соответствие между формулой вещества и продуктами, образующимися на
инертных электродах при электролизе его водного раствора.
Формула вещества
Продукты на аноде
А) NaF
1) фтор
Б) AlBr3
2) хлор
B) CuCl2
3) бром
Г) SrI2
4) иод
5) кислород
6) водород
30. Установите соответствие между формулой вещества и продуктами, образующимися на
инертных электродах при электролизе его водного раствора.
Формула вещества
Продукты на аноде
А) Ca(NO3)2
1) H2
Б) LiBr
2) O2
B) Al(NO3)3
3) NO2
Г) KCl
4) NO
5) Cl2
6) Br2
31. Установите соответствие между названием металла и способом его получения
Название вещества
Получение электролизом
А) литий
1) раствор фторида лития
Б) фтор
2) расплав фторида лития
B) серебро
3) раствор хлорида магния
Г) магний
4) раствор нитрата серебра
5) расплав оксида серебра
6) расплав хлорида магния
32. Установите соответствие между формулой вещества и продуктами, образующимися на
инертных электродах при электролизе его водного раствора.
Формула вещества
Продукты на катоде
А) CrCl3
1) H2
Б) K3PO4
2) металл
B) Cu(NO3)2
3) металл и водород
Г) NaCl
4) O2
5) Cl2
6) N2
33. Установите соответствие между формулой вещества и продуктами, образующимися на
инертных электродах при электролизе его водного раствора.
Формула вещества
Продукты на аноде
А) NiSO4
1) Cl2
Б) NiCl
2) O2
B) NiF2
3) H2
Г) K2S
4) S
5) SO2
6) HF
34. Установите соответствие между формулой вещества и продуктами, образующимися на
инертных электродах при электролизе его водного раствора.
Формула вещества
Продукты на катоде
А) MgCl2
1) Mg
Б) CuSO4
2) H2
B) AgNO3
3) Ag
Г) Li2S
4) Li
5) S
6) Cu
35. Установите соответствие между формулой вещества и продуктами, образующимися на
инертных электродах при электролизе его водного раствора.
Формула вещества
Продукты на катоде
А) CaCl2
1) металл
Б) Na2SO4
2) водород
B) Cu(NO3)2
3) кислород
Г) AgNO3
4) хлор
5) оксид серы
6) оксид азота
36. Установите соответствие между формулой вещества и продуктами, образующимися на
инертных электродах при электролизе его водного раствора.
Формула вещества
Продукты на катоде
А) KBr
1) K
Б) K2SO4
2) H2
B) HNO3
3) Ag
Г) AgNO3
4) O2
5) S
6) NO2
37. Установите соответствие между формулой вещества и продуктами, образующимися на
инертных электродах при электролизе его водного раствора.
Формула вещества
Продукты на аноде
А) Hg(NO3)2
1) азот
Б) MgCl2
2) сера
B) CuSO4
3) водород
Г) Na2S
4) кислород
5) металл
6) галоген
38. Установите соответствие между формулой вещества и продуктами, образующимися на
инертных электродах при электролизе его водного раствора.
Формула вещества
Продукты на катоде
А) AgNO3
1) Ag
Б) FeCl2
2) Fe
B) KNO3
3) H2
Г) NaOH
4) Fe, H2
5) Na
6) O2
39. Установите соответствие между формулой вещества и продуктами, образующимися на
инертных электродах при электролизе его водного раствора.
Формула вещества
Продукты на катоде
А) Au(NO3)3
1) рубидий
Б) RbF
2) цезий
B) AgNO3
3) серебро
Г) Cs2CO3
4) золото
5) водород
6) азотная кислота
40. Установите соответствие между формулой вещества и продуктами, образующимися на
инертных электродах при электролизе его водного раствора.
Формула вещества
Продукты на катоде
А) AuF3
1) кальций
Б) CaI2
2) натрий
B) AgF
3) серебро
Г) Na2CO3
4) золото
5) водород
6) фтор