Напишите уравнения реакций для следующих процессов электролиза:1) электролиз водного раствора гидроксида калия.2) электролиз фтороводорода.3) электролиз хлорида натрия.4) электролиз раствора оксида алюминия в расплавленном криолите.5) электролиз расплава хлорида кальция.6) электролиз расплава гидроксида натрия.7) электролиз расплава хлорида калия.8) электролиз водного раствора сульфата марганца.9) электролитическое рафинирование меди.

Калинина Мария Игоревна

Преподаватель химии СУНЦ МГУ

Проверено учителем

Ниже приведены итоговые уравнения реакций для указанных процессов:

  1. 2H2Oэлектролиз2H2+O22 cap H sub 2 cap O 2 cap H sub 2 plus cap O sub 2 2HFэлектролизH2+F22 cap H cap F cap H sub 2 plus cap F sub 2 2NaCl+2H2Oэлектролиз2NaOH+H2+Cl22 cap N a cap C l plus 2 cap H sub 2 cap O 2 cap N a cap O cap H plus cap H sub 2 plus cap C l sub 2 2Al2O3+3Cэлектролиз4Al+3CO22 cap A l sub 2 cap O sub 3 plus 3 cap C 4 cap A l plus 3 cap C cap O sub 2 CaCl2электролизCa+Cl2cap C a cap C l sub 2 cap C a plus cap C l sub 2 4NaOHэлектролиз4Na+2H2O+O24 cap N a cap O cap H 4 cap N a plus 2 cap H sub 2 cap O plus cap O sub 2 2KClэлектролиз2K+Cl22 cap K cap C l 2 cap K plus cap C l sub 2 2MnSO4+2H2Oэлектролиз2Mn+2H2SO4+O22 cap M n cap S cap O sub 4 plus 2 cap H sub 2 cap O 2 cap M n plus 2 cap H sub 2 cap S cap O sub 4 plus cap O sub 2 Cu(нечистая)электролизCu(чистая)cap C u sub open paren н е ч и с т а я close paren end-sub cap C u sub open paren ч и с т а я close paren end-sub

️ Шаг 1: Электролиз водных растворов (KOH, NaCl, MnSO4) При электролизе растворов в процессах участвуют ионы соли и молекулы воды.

  • KOH: На катоде восстанавливается вода ( 2H2O+2eH2+2OH2 cap H sub 2 cap O plus 2 e raised to the negative power right arrow cap H sub 2 plus 2 cap O cap H raised to the negative power), на аноде окисляются гидроксид-ионы ( 4OH4eO2+2H2O4 cap O cap H raised to the negative power minus 4 e raised to the negative power right arrow cap O sub 2 plus 2 cap H sub 2 cap O). Итого: 2H2O2H2+O22 cap H sub 2 cap O right arrow 2 cap H sub 2 plus cap O sub 2. NaCl: На катоде выделяется водород из воды, на аноде — хлор ( 2Cl2eCl22 cap C l raised to the negative power minus 2 e raised to the negative power right arrow cap C l sub 2). В растворе остается NaOHcap N a cap O cap H. MnSO4: Марганец восстанавливается на катоде ( Mn2++2eMncap M n raised to the 2 plus power plus 2 e raised to the negative power right arrow cap M n), на аноде выделяется кислород из воды.

️ Шаг 2: Электролиз расплавов (Al2O3, CaCl2, NaOH, KCl) В расплавах отсутствуют молекулы воды, поэтому разряжаются непосредственно ионы вещества.

  • Al2O3: Проводится в расплаве криолита ( Na3AlF6cap N a sub 3 cap A l cap F sub 6) с использованием угольных (графитовых) анодов, которые выгорают, образуя CO2cap C cap O sub 2. CaCl2 и KCl: Ионы металлов восстанавливаются на катоде ( Men++neMe0cap M e raised to the n plus power plus n e raised to the negative power right arrow cap M e to the 0 power), хлорид-ионы окисляются на аноде. NaOH: На катоде получается натрий ( Na++eNacap N a raised to the positive power plus e raised to the negative power right arrow cap N a), на аноде — кислород и вода.

️ Шаг 3: Фтороводород и рафинирование меди

  • HF: Электролиз безводного жидкого HFcap H cap F (обычно с добавкой KFcap K cap F) дает водород и фтор. Рафинирование меди: Анод из загрязненной меди растворяется ( Cu2eCu2+cap C u minus 2 e raised to the negative power right arrow cap C u raised to the 2 plus power), а на катоде осаждается чистая медь ( Cu2++2eCucap C u raised to the 2 plus power plus 2 e raised to the negative power right arrow cap C u).

Ответ:

  1. 2H2O2H2+O22 cap H sub 2 cap O right arrow 2 cap H sub 2 up arrow positive cap O sub 2 up arrow
  2. 2HFH2+F22 cap H cap F right arrow cap H sub 2 up arrow positive cap F sub 2 up arrow
  3. 2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl22 cap N a cap C l plus 2 cap H sub 2 cap O right arrow 2 cap N a cap O cap H plus cap H sub 2 up arrow positive cap C l sub 2 up arrow
  4. 2Al2O3+3C4Al+3CO22 cap A l sub 2 cap O sub 3 plus 3 cap C right arrow 4 cap A l plus 3 cap C cap O sub 2 up arrow
  5. CaCl2Ca+Cl2cap C a cap C l sub 2 right arrow cap C a plus cap C l sub 2 up arrow
  6. 4NaOH4Na+2H2O+O24 cap N a cap O cap H right arrow 4 cap N a plus 2 cap H sub 2 cap O plus cap O sub 2 up arrow
  7. 2KCl2K+Cl22 cap K cap C l right arrow 2 cap K plus cap C l sub 2 up arrow
  8. 2MnSO4+2H2O2Mn+2H2SO4+O22 cap M n cap S cap O sub 4 plus 2 cap H sub 2 cap O right arrow 2 cap M n plus 2 cap H sub 2 cap S cap O sub 4 plus cap O sub 2 up arrow
  9. Cu(анод)Cu(катод)cap C u sub open paren а н о д close paren end-sub right arrow cap C u sub open paren к а т о д close paren end-sub

Требуется ли вам составить электронный баланс для полуреакций на аноде и катоде для какого-либо из этих процессов?

Форма ответа

Ваш аватар