-
Курсы
-
Другое
Найдено 62 материала по теме
Предпросмотр материала:
Электролиз
Электролиз- это окислительно - восстановительный процесс, который протекает на электродах при пропускании постоянного электрического тока через раствор или расплав электролита.
Анод- электрод, на котором происходит окисление (отдача электронов) ионов электролита или молекул растворителя. Анод заряжен положительно.
А(+)- анод
Катод –электрод, на котором происходит восстановление (принятие электронов) ионов электролита или молекул растворителя. Катод заряжен отрицательно.К (-)- катод
Случаи электролиза
1. Электролиз расплавов электролитов (с инертным анодом)
Инертный анод- анод, материал которого в ходе электролиза не окисляется (например, анод графитовый или из платины).
Активный анод- анод, материал которого может окисляться в ходе электролиза.
а) KCL↔K+ +CL-
|
К(-) |
А(+) |
|
2 |K+ +℮ → K0 |
2 CL- - 2℮→ CL20↑
|
|
2 K++2 CL- = 2 K0 + CL20↑ Суммарное уравнение: 2 KCL= 2 K0 + CL20↑
|
|
б)КОН ↔ K+ +ОН-
|
К(-) |
А(+) |
|
4 |K+ +℮ → K0 |
4ОН- - 4℮→ О20↑+2Н2О
|
|
4 K++4ОН-= 4 K0 +О20↑+2Н2О Суммарное уравнение: 4 КОН = 4 K0 +О20↑+2Н2О |
|
2.Электролиз растворов электролитов ( с инертным анодом)
|
Правила составления уравнений восстановления и окисления на электродах |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
Восстановление на катоде |
Окисление на аноде |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
1)Чем больше стандартный электродный потенциал, тем легче идет восстановление. Катионы металлов Li+,K+ ,Ba2+… AL3+, Mn2+,Zn2+… Pb2+ (H+) Cu2+,Hg22+,Ag+,Pt2+,Au3+
2) 2Н2О +2e→H2↑+2 ОН- 3) в кислой среде 2H+ +2e→H2↑ (вместо воды)
|
1) Чем меньше стандартный электродный потенциал, тем легче идет окисление.
2)2Н2О -4e→О2↑+ 4 Н+ 3) в щелочной среде 4ОН- -4e→О2↑+ 2Н2О (вместо воды)
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
Электрохимический ряд напряжений металлов |
|||||||||||||||||||||||
|
|
Li |
K |
Ba |
Sr |
Ca |
Na |
Mg |
AL |
Mn |
Zn |
Cr |
Fe |
Cd |
Co |
Ni |
Sn |
Pb |
H2 |
Cu |
Hg |
Ag |
Pt |
Au |
|
Cлева направо восстановительные свойства уменьшаются |
|||||||||||||||||||||||
|
|
Li+ |
K+ |
Ba2+ |
Sr2+ |
Ca2+ |
Na+ |
Mg2+ |
AL3+ |
Mn2+ |
Zn2+ |
Cr3+ |
Fe2+ |
Cd2+ |
Co2+ |
Ni2+ |
Sn2+ |
Pb2+ |
H+ |
Cu2+ |
Hg2+ |
Ag+ |
Pt2+ |
Au3+ |
|
Слева направо окислительные свойства усиливаются |
|||||||||||||||||||||||
|
Е,В |
-3,045 |
-2,925 |
|
|
-2,870 |
-2,714 |
-2,370 |
-1,660 |
-1,180 |
-0,763 |
-0,740 |
-0,440 |
|
-0,277 |
-0,250 |
-0,136 |
-0,126 |
0 |
+0,337 |
+0,789 |
+0,799 |
|
+1,500 |
1) NaCl ↔Na+ +Cl-
р-р
Н2О
|
К(-) |
А(+) |
|
Na+ 2Н2О +2e→H2↑+2 ОН-
|
2 CL- - 2℮→ CL20↑ Н2О
|
|
2Н2О +2 CL- = CL20 ↑+ H2↑+2 ОН- Суммарное уравнение: 2Н2О +2Na CL = CL20 + H2↑+2 NaОН
|
|
2) CuCL2 ↔Cu2+ +2CL-
р-р
Н2О
|
К(-) |
А(+) |
|
Cu2++2e→Cu0 Н2О
|
2 CL- - 2℮→ CL20↑ Н2О
|
|
Cu2+ +2 CL- = CL20 + Cu0 Суммарное уравнение: CuCL2 = CL20 + Cu0
|
|
3)Cu(NO3)2 ↔ Cu2+ +2 NO3-
р-р
Н2О
|
К(-) |
А(+) |
|
2 |Cu2++2e→Cu0 Н2О
|
NO3- 2Н2О -4e→О2↑+ 4 Н+
|
|
2 Cu2+ +2Н2О = 2 Cu0 + О2↑+ 4 Н+
Суммарное уравнение: 2 Cu(NO3)2+2Н2О = 2 Cu0 + О2↑ +4 HNO3
|
|
4) K NO3↔K++ NO3-
Р-р
Н2О
|
К(-) |
А(+) |
|
K+ 2 |2Н2О +2e→H2↑+2 ОН-
|
NO3- 2Н2О -4e→О2↑+ 4 Н+
|
|
4 Н2О +2Н2О=2 H2↑+4 ОН-+ О2↑+ 4 Н+ Суммарное уравнение: 2Н2О=2 H2↑+ О2↑
|
|
5) ZnSO4 ↔Zn2+ +SO42-
р-р Н2О
|
К(-) |
А(+) |
|
2|Zn2++2е= Zn0 2 |2Н2О +2e→H2↑+2 ОН-
|
SO42- 2Н2О -4е→О2↑+ 4 Н+
|
|
1)2 Zn2++ 2Н2О = 2 Zn0 + О2↑+ 4 Н+ Суммарное уравнение: 2 ZnSO4+2Н2О=2 Zn0 + О2↑+2 H2SO4
2) 4 Н2О +2Н2О=2 H2↑+4 ОН-+ О2↑+ 4 Н+ Суммарное уравнение: 2Н2О=2 H2↑+ О2↑
|
|
6) NaOH ↔ Na++ OH-
р-р Н2О
|
· К(-) |
А(+) |
|
Na+ 2 |2Н2О +2e→H2↑+2 ОН-
|
4ОН- -4e→О2↑+ 2Н2О |
|
4 Н2О +4ОН- =2 H2↑+4ОН-+ О2↑+ 2Н2О Суммарное уравнение: 2Н2О=2 H2↑+ О2↑
|
|
3) Электролиз растворов электролитов, если между катодным и анодным пространством нет диафрагмы.
NaCl ↔Na+ +Cl-
р-р Н2О
|
К(-) |
А(+) |
|
Na+ 2Н2О +2e→H2↑+2 ОН- 2 CL- - 2℮→ CL20↑ Н2О
|
|
|
2Н2О +2 CL- = CL20 ↑+ H2↑+2 ОН- Суммарное уравнение: 2Н2О +2Na CL = CL20 + H2↑+2 NaОН
2 NaОН+CL20 = NaCL + NaCLO + H2O (на холоде) Гипохлорит натрия 6NaОН+3CL20 = NaCL + 5NaCLO3 + 3H2O ( в горячем растворе) Хлорат натрия
|
|
4) Электролиз с растворимым (активным) анодом (Cu, Ni, Co, Cd, Sn…)
Анод изготавливают из материала, который может окисляться в ходе электролиза.
NaCl ↔Na+ +Cl-
р-р Н2О
Анод- медный
|
К(-) |
А(+) |
|
|
Na+ Н2О Cu2+ +2е=Cu0 (на катоде выделяется чистая медь)
|
Cu0 -2e = Cu2+ (электроны меди переходят по внешней цепи на катод, образовавшиеся катионы меди переходят в катодное пространство) CL- Н2О
|
|
|
Чем выше электродный потенциал, тем легче идет восстановление! Е0(Na+) = - 2,714 Е0(Cu2+) = +0,337 |
Чем ниже электродный потенциал, тем легче идет окисление! Е0 (Cu2+) = +0,337 Е0 (CL-) =+1,359 Е0 (H2O) =+1,23
|
|
|
Концентрация хлорида натрия в растворе не меняется. |
||
5) Электролиз органических веществ
1) R-COONa ↔ RCOO- + Na+
р-р
Н2О
|
К(-) |
А(+) |
|
Na+ 2Н2О +2e→H2↑+2 ОН-
|
2 RCOO- -2е =2 CO2↑+R-R !Запомнить (декарбоксилирование) Н2О |
|
2 Н2О + 2 RCOO- = H2↑+2 ОН-+2 CO2↑+R-R
Суммарное уравнение: 2 Н2О + 2 RCOONa = H2↑+2 NaОН+2 CO2↑+R-R |
|
2) R-COOН↔ RCOO- + Н+
р-р Н2О
|
К(-) |
А(+) |
|
2H+ +2e→H2↑ |
2 RCOO- -2е =2 CO2↑+R-R !Запомнить (декарбоксилирование) Н2О |
|
2H++ 2 RCOO- = H2↑+2 CO2↑+R-R
Суммарное уравнение: 2R-COOН== H2↑+2 CO2↑+R-R
|
|
Задания по теме «Электролиз» в материалах ЕГЭ
1) Установите соответствие между формулой соли и продуктом, образующимся
на катоде при электролизе водного раствора этой соли.
|
ФОРМУЛА СОЛИ |
ПРОДУКТ НА КАТОДЕ |
|
А)NaCl Б)AgNO3 В)CuCl2 Г)КBr |
1)калий 2)медь 3)хлор 4)водород 5)серебро 6)бром |
2) Установите соответствие между формулой соли и продуктом, образующимся
на катоде при электролизе водного раствора этой соли.
|
ФОРМУЛА СОЛИ |
ПРОДУКТ НА КАТОДЕ |
|
А)KNO3 Б)AgNO3 В)AuCl3 Г)CaCl2 |
1)NO2 2)Ca 3)H2 4)Ag 5)Cl2 6)Au |
3) Установите соответствие между формулой cоли и продуктом, образующимся
при электролизе водного раствора этой соли на инертном аноде.
|
ФОРМУЛА СОЛИ |
ПРОДУКТ НА АНОДЕ |
|
А)NaBr Б)Na2SO4 В)Сu(NO3)2 Г)CuBr2 |
1)натрий 2)бром 3)медь 4)кислород 5)водород |
4) Установите соответствие между формулой соли и продуктом, образующимся
на катоде при электролизе её водного раствора.
|
ФОРМУЛА СОЛИ |
ПРОДУКТ НА КАТОДЕ |
|
А) Al(NO3)3 Б) Hg(NO3)2 В)Cu(NO3)2 Г) NaNO3
|
1)водород 2)алюминий 3)ртуть 4)медь 5)кислород 6) натрий |
|
|
|
5) Установите соответствие между формулой вещества и продуктом, образующимся
на катоде при электролизе её водного раствора.
|
ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА |
ПРОДУКТ НА КАТОДЕ |
|
А) NaOH Б) AgNO3 В) Al2(SO4)3 Г) CuCl2 |
1) H2 2) O2 3) Na 4) Cu 5) Ag 6) Al |
6) Установите соответствие между формулой вещества и формулой
продукта, образующегося на инертном аноде при электролизе его
водного раствора.
|
ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА |
ПРОДУКТ НА АНОДЕ |
|
А) H2SO4 Б) K2S В) HI Г) Mg(NO3)2 |
1) H2 2) O2 3) I2 4) N2 5) S 6) SO2 |
7) Установите соответствие между формулой вещества и уравнением
полуреакции, которая протекает на катоде при электролизе водного раствора
вещества.
|
ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА |
УРАВНЕНИЕ ПОЛУРЕАКЦИИ НА КАТОДЕ |
|
А)HNO3 Б)K2SO3 В)CuCl2 Г)HgF2 |
1)2H+ + 2e ® H2 2)Cu2+ + 2e ® Cu0 3)2H2O + 2e ® H2 + 2OH– 4)SO32– + H2O – 2e ® SO42– + 2H+ 5)Hg2+ + 2e ® Hg0 6)K+ + e ® K0
|
8) Установите соответствие между формулой вещества и уравнением
полуреакции, которая протекает на инертном аноде при электролизе водного
раствора вещества.
|
ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА |
УРАВНЕНИЕ ПОЛУРЕАКЦИИ НА АНОДЕ |
|
А)HNO3 Б)KF В)Ba(OH)2 Г)AlBr3 |
1)Al3+ + 3e ® Al0 2)2H2O – 4e ® O2 + 4H+ 3)2Br– – 2e ® Br2 4)2F– – 2e ® F2 5)4OH– – 4e ® O2 + 2H2O 6)2H+ + 2e ® H2
|
9) Установите соответствие между формулой вещества и продуктами
электролиза его водного раствора на инертных электродах
|
ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА |
ПРОДУКТЫ ЭЛЕКТРОЛИЗА |
|
1) CaCl2 2) Fe(NO3 ) 3 3) K 2 SO4 4) FeCl3 |
А) Ca, O2, Cl2 Б) Fe, H2,Cl2 В) K, H2, SO3 Г) Fe, H2, O2, Д) H2, Cl2 Е) H2, O2, |
10) Установите соответствие между формулой вещества и продуктами
электролиза его водного раствора на инертных электродах
|
ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА |
ПРОДУКТЫ ЭЛЕКТРОЛИЗА |
|
А) AlCl3 Б) RbOH В) Hq(NO3)2 Г) AuCl3 |
1) металл, галоген 2) гидроксид металла, хлор, водород 3) металл, кислород 4) водород, галоген 5) водород, кислород 6) металл, кислота, кислород
|
11) Установите соответствие между формулой вещества и продуктами
электролиза его водного раствора на инертных электродах
|
ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА |
ПРОДУКТЫ ЭЛЕКТРОЛИЗА |
|
А) Al2(SO4)3 Б) CsOH B) Hq(NO3)2 Г) AuBr3 |
1) гидроксид металла, кислота 2) металл, галоген 3) металл, кислород 4) водород, галоген 5) водород, кислород 6) металл, кислота, кислород |
12) Установите соответствие между формулой вещества и продуктами
электролиза его водного раствора на инертных электродах
|
ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА |
ПРОДУКТЫ ЭЛЕКТРОЛИЗА |
|
А) Na2S Б) NiSO4 В) Na3 PO4 Г) ZnCl2 |
1) Zn,H2,Cl2 2) S , H2 3) Na,H2,O2 4) Ni, H2, O2 5) Na, P2O5 , H2 6) H2, O2
|
13) Установите соответствие между формулой вещества и продуктами
электролиза
|
ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА |
ПРОДУКТЫ ЭЛЕКТРОЛИЗА |
|
А) NaNO3 (раствор) Б) NaOH (расплав) В) NaCl (раствор) Г) NaOH + NaCl (расплав) |
1) H2 , O2 2) Na , O2 3) H2 , Cl2 4) Na, Cl2
|
14) 
15) 
Ответы к тестам:
|
№ вопроса |
А |
Б |
В |
Г |
|
1 |
4 |
5 |
2 |
4 |
|
2 |
3 |
4 |
6 |
3 |
|
3 |
2 |
4 |
4 |
2 |
|
4 |
1 |
3 |
4 |
1 |
|
5 |
1 |
5 |
1 |
4 |
|
6 |
2 |
5 |
3 |
2 |
|
7 |
1 |
3 |
2 |
5 |
|
8 |
2 |
4 |
5 |
3 |
|
9 |
1-Д |
2-Г |
3-Е |
4-Б |
|
10 |
2 |
5 |
6 |
1 |
|
11 |
5 |
5 |
6 |
2 |
|
12 |
2 |
4 |
6 |
1 |
|
13 |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
14 |
3 |
5 |
3 |
1 |
|
15 |
4 |
6 |
2 |
6 |
В данном конспекте представлен теоретический материал по теме "Электролиз". Рассматриваются следующие случаи электролиза: электролиз расплавов электролитов с инертным анодом, растворов электролитов с инертным анодом, электролиз с растворимым анодом, электролиз органических веществ. Далее, представлены задания по теме "Электролиз", встречающиеся в КИМах ЕГЭ. Даны ответы. Кроме того, разработаны правила составления уравнений реакций электролиза. Их можно использовать для изготовления обучающей карточки. Данный конспект можно использовать в 9 классе при изучении темы "Способы получения металлов".
В каталоге 6 497 курсов по разным направлениям
