Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Химия / Конспекты / Электролиз в вопросах ЕГЭ (11 класс)
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 24 мая.

Подать заявку на курс
  • Химия

Электролиз в вопросах ЕГЭ (11 класс)

библиотека
материалов

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) KCLK+ +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 K020+2Н2О

Суммарное уравнение: 4 КОН = 4 K020+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+


Не восстанавливаются на катоде


Восстанавливаются одновременно с молекулами воды


Восстанавливаются на катоде


2)2О +2eH2+2 ОН-

3) в кислой среде

2H+ +2eH2 (вместо воды)


  1. Чем меньше стандартный электродный потенциал, тем легче идет окисление.


I-

Br-

S2-

CL-

OH-

(Н2О)

SO42-

NO3-

F-

Cлева направо восстановительные свойства уменьшаются

Е,В

+0,536

+1,065


+1,359

+1,228

+2,01


+2,87


2)2О -4e→О2↑+ 4 Н+

3) в щелочной среде

4ОН- -4e→О2↑+2О (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+

2О +2eH2+2 ОН-


2 CL- - 2 CL20

Н2О


2О +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-

2О -4eО2↑+ 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 |2О +2eH2+2 ОН-



NO3-

2О -4eО2↑+ 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 |2О +2eH2+2 ОН-



SO42-

2О -4еО2↑+ 4 Н+



1)2 Zn2++2О = 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 |2О +2eH2+2 ОН-



4ОН- -4e→О2↑+2О

4 Н2О +4ОН- =2 H2+4ОН-+ О2↑+ 2О 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+

2О +2eH2+2 ОН-

2 CL- - 2 CL20

Н2О


2О +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+

2О +2eH2+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-COOНRCOO- + Н+

р-р Н2О

К(-)

А(+)


2H+ +2eH2

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) hello_html_7e434794.gif


15) hello_html_23bbb05d.gif










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


18


Краткое описание документа:

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".

Автор
Дата добавления 06.11.2014
Раздел Химия
Подраздел Конспекты
Просмотров1603
Номер материала 108792
Получить свидетельство о публикации

Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх