А) Пожалуйста, приведите примеры солей, при электролизе растворов которых образуются следующие вещества на катоде

Содержание: Электролиз солей

Описание: Электролиз - это процесс разложения вещества на составные части при помощи электрического тока. В случае с солями, электролиз проводится в растворах соли или плавленых солях.

a) Примеры солей и продукты электролиза на катоде (отрицательный электрод) и аноде (положительный электрод):

i) Когда электролизируется раствор соли металла, образуются металл и свободный кислород. Например, электролиз раствора хлорида натрия (NaCl) приводит к образованию металла натрия на катоде и свободного кислорода на аноде.

ii) При электролизе раствора соли водорода и галогена, образуются водород и галоген. Например, электролиз раствора хлорида водорода (HCl) приводит к образованию газообразного водорода на катоде и галогена (хлора) на аноде.

iii) Когда электролизируется раствор соли водорода и кислорода, образуются водород и кислород в свободной форме. Примером может служить электролиз раствора сульфата меди (CuSO4), где на катоде образуется медь, а на аноде - кислород.

iv) При электролизе раствора соли металла и галогена, образуются металл и галоген в свободной форме. Например, электролиз раствора хлорида калия (KCl) приводит к образованию металла калия на катоде и галогена (хлора) на аноде.

b) Уравнения полуреакций для катода и анода, а также суммарное уравнение для электролиза примера соли из задания:

i) Полуреакция на катоде: 2H2O + 2e- → H2 + 2OH-
Полуреакция на аноде: 4OH- → O2 + 2H2O + 4e-
Суммарное уравнение: 2H2O → 2H2 + O2

Совет: Для лучшего понимания электролиза солей рекомендуется изучить стандартные потенциалы электродов и правила электролиза.

Задача для проверки: Какие продукты образуются на катоде и аноде при электролизе раствора сульфата меди (CuSO4)? Напишите уравнения полуреакций для обоих электродов.

Задача:
а) Вот примеры солей, при электролизе растворов которых образуются указанные вещества на катоде и аноде:
i) Металл и кислород: хлорид натрия (NaCl).
На катоде образуется натрий (Na), а на аноде образуется кислород (O2):
На катоде:
2H2O + 2e- -> 2OH- + H2
2Na+ + 2e- -> 2Na
На аноде:
4OH- -> 2H2O + O2 + 4e-

ii) Водород и галоген: хлорид меди(I) (CuCl).
На катоде образуется водород (H2), а на аноде образуется хлор (Cl2):
На катоде:
2H+ + 2e- -> H2
На аноде:
2Cl- -> Cl2 + 2e-

iii) Водород и кислород: сернокислый калий (K2SO4).
На катоде образуется водород (H2), а на аноде образуется кислород (O2):
На катоде:
2H2O + 2e- -> 2OH- + H2
На аноде:
4OH- -> 2H2O + O2 + 4e-

iv) Металл и галоген: бромид натрия (NaBr).
На катоде образуется натрий (Na), а на аноде образуется бром (Br2):
На катоде:
2H2O + 2e- -> 2OH- + H2
2Na+ + 2e- -> 2Na
На аноде:
2Br- -> Br2 + 2e-

б) Напишу уравнения полуреакций для каждого примера из задания:

i) На катоде: 2H2O + 2e- -> 2OH- + H2
На аноде: 2Na+ + 2e- -> 2Na
Суммарное уравнение: 2NaCl + 2H2O -> H2 + 2NaOH + Cl2

ii) На катоде: 2H+ + 2e- -> H2
На аноде: 2Cl- -> Cl2 + 2e-
Суммарное уравнение: 2CuCl + 2H+ -> H2 + 2Cu + 2Cl-

iii) На катоде: 2H2O + 2e- -> 2OH- + H2
На аноде: 4OH- -> 2H2O + O2 + 4e-
Суммарное уравнение: K2SO4 + 2H2O -> H2 + 2KOH + SO2

iv) На катоде: 2H2O + 2e- -> 2OH- + H2
На аноде: 2Br- -> Br2 + 2e-
Суммарное уравнение: 2NaBr + 2H2O -> H2 + 2NaOH + Br2