Дидактический материал по теме: "Электролиз"

Дидактический материал по теме: «Электролиз»

Теоритический блок

(Теоритический блок составлен на основе материала, изложенного в учебнике: «Начала химии», М.: Издательство «Экзамен», 2006 год; Авторы: Кузьменко Н. Е, Еремин В. В, Попков В. А.)

Электролиз – это совокупность ОВР, которые протекают на электродах в растворах или расплавах электролитов при пропускании через них электрического тока.

При проведении электролиза с использованием инертного (нерасходуемого) анода (например, графита или платины), происходят процессы:

(-)на катоде – восстановление катионов (Ме соли) и ионов водорода (вода);

(+)на аноде – окисление анионов и гидроксид-ионов.

При выборе наиболее вероятного процесса на аноде и катоде исходят из положения, что протекает та реакция, которая требует наименьшей затраты энергии.

Правила, используемые при электролизе растворов солей с инертным электродом:

1. на АНОДЕ:

а) если раствор содержит ионы: F^-, SO₄^2-, NO₃^-, PO₄^3-, OH^- – выделяется кислород;

б) если раствор содержит галогенид-ионы: Cl^-, Br^-, I^- – выделяются галогены;

в) если раствор содержит ион карбоновой кислоты, то выделяется алкан и углекислый газ;

2. на КАТОДЕ:

а) если раствор содержит ионы, расположенные левее Al³⁺ (включая алюминий) – выделяется водород;

б) если раствор содержит ионы, расположенные между Al³⁺ и Н (не включая алюминий) – выделяется водород и Ме;

в) если раствор содержит ионы, расположенные правее Н⁺ – выделяется Ме;

Например:

CuCl₂ (раствор)

↓

(-) Катод ← Сu² + 2Cl^- → Анод (+)

Сu²⁺+ 2e → Cu⁰ 2Cl^- – 2e → Cl₂⁰

на катоде – медь на аноде – хлор

восстановление окисление

При проведении электролиза с использованием активного (расходуемого) анода, происходят процессы:

(-)на катоде – восстановление катионов соли и ионов водорода (вода), восстановление катионов металла, полученных при растворении анода;

(+)на аноде – окисление анионов и гидроксид-ионов, анодное растворение металла – материала анода.

Практический блок

(практический блок состоит из тестовых заданий с одним вариантом ответа)

задание – 1

Какой продукт выделяется на графитовом катоде при электролизе водного раствора соли нитрата стронция?

ПРОДУКТ НА КАТОДЕ:

1) Sr

2) H₂

3) NO₂

4) Sr и H₂

задание – 2

Укажите продукт, который образуется на инертном аноде в результате электролиза водного раствора сульфата калия.

ПРОДУКТ НА АНОДЕ

1) O₂

2) SO₂

3) К

4) S

задание – 3

Назовите продукт, который выделяется на платиновом катоде в результате электролиза расплава хлорида натрия.

ПРОДУКТ НА КАТОДЕ

1) водород

2) платина и натрий

3) платина

4) натрий

задание – 4

Какой продукт выделяется на графитовом аноде при электролизе водного раствора соли ацетата бария?

ПРОДУКТ НА АНОДЕ:

1) Ва

2) СО₂ и С₂Н₆

3) С₃Н₈ и СО₂

4) О₂