Химия. Полный справочник для подготовки к ЕГЭ
Шрифт:
Исключения:металлы Ti и Sn реагируют только с НCl (конц.):
и не реагируют с H 2SO 4(разб.). Металл Pb, восстановительная активность которого почти равна таковой для водорода, не реагирует с НCl (разб., конц.) и H 2SO 4(разб.).
Металлы, стоящие в ряду напряжений правееводорода – Cu, Hg, Ag, Pt и Au, в принципе не вступают во взаимодействие с НCl и H 2SO 4(разб.) и не вытесняют из них водорода.
Внимание!Из распространенных кислот в реакции с вытеснением водорода не вступают азотная кислота HNO 3(ни концентрированная, ни разбавленная) и серная кислота H 2SO 4(конц.);
3) будет ли протекать реакция замещения между металлом и сольюдругого металла в ее растворе; чем левее находится металл в ряду напряжений, тем легче он переходит в состояние катиона и восстанавливает все металлы, стоящие справа от него(положение металлов относительно водорода не имеет значения). Так, Fe вытесняет металлы Cd – Au (по ряду слева направо) из растворов их солей.
Примеры:
а)
б)
в)
В этих реакциях не используют металлы Li – Na (левая часть ряда), которые будут реагировать не с солями других металлов в растворе, а с водой.
14.4. Электролиз расплава и раствора
Электролизом называется окислительно-восстановительный процесс, протекающий на электродах при прохождении постоянного электрического тока через растворыили расплавыэлектролитов.
На отрицательно заряженном электроде — катодепроисходит электрохимическое восстановлениечастиц (атомов, молекул, катионов), а на положительно заряженном электроде — анодеидет электрохимическое окислениечастиц (атомов, молекул, анионов).
Примеры электролиза расплавов:
а)
б)
Электролиз водыпроводится всегда в присутствии инертногоэлектролита (для увеличения электропроводности очень слабого электролита – воды):
В зависимости от инертного электролита электролиз проводится в нейтральной, кислотной или щелочной среде (например, в присутствии K 2SO 4, H 2SO 4или КОН).
При выборе инертного электролита необходимо учесть, что никогда не восстанавливаются на катоде в водном растворе катионы металлов, являющихся типичными восстановителями (например, Li +, К +, Са 2+, Na +, Mg 2+, Al 3+), и никогда не окисляется на аноде кислород О – IIанионов оксокислот с элементом в высшей степени окисления (например, ClO 4 – , SO 4 2-, NO 3 – , РО 4 3-, CO 3 2-); вместо них окисляется вода.
Примеры электролиза растворов солей:
а)
(на аноде окисляются анионы Cl – , а не кислород О – IIмолекул Н 2O, так как электроотрицательность хлора меньше, чем у кислорода, и следовательно, хлор отдает электроны легче, чем кислород);
б)
(на катоде восстанавливаются катионы Cu 2+, а не водород Н Iмолекул Н 2O, так как медь стоит правее водорода в ряду напряжений, т. е. легче принимает электроны, чем Н Iв воде; подробнее см. 5.3).
Подчеркнем еще раз, что электролиз – это окислительно-восстановительная реакция, которая протекает под действием и при участии электрического тока. Уравнения электрохимических реакций отражают те процессы, которые без помощи электрического тока протекать не могут.
1. В уравнении реакции
CuS + HNO 3(конц.) -> CuSO 4+ NO 2^ +… коэффициент у формулы окислителя равен
1) 1
2) 4
3) 8
4) 11
2. В уравнении реакции
К 2Cr 2O 7+ НCl -> CrCl 3+ Cl 2^ +… коэффициент у формулы восстановителя – это
1) 14
2) 10
3) 6
4) 2
3-4. В уравнении реакции
3. Al + V 2O 5– > Al 2O 3+ V
4. MgC 2+ Cl 2– > MgCl 2+ СCl 4
сумма коэффициентов равна
1) 8
2) 13
3) 18
4) 24
5—6. В уравнении реакции
5. КMnО 4+ Н 2O + K 2SO 4– > MnO 2V + K 2SO 4+ KOH
6. KI + H 2O + Cl 2– > KIO 3+ HCl
сумма коэффициентов равна
1) 9
2) 10
3) 13
4) 14
7. Укажите соответствие между веществом (формула подчеркнута) и его функцией в реакции.
8. При электролизе расплава смеси гидроксида и хлорида калия набор продуктов на электродах – это
1) Н 2, O 2
2) К, O 2
3) K, Cl 2
4) Н 2, Cl 2
9. При электролизе раствора нитрата ртути (II) набор продуктов на электродах – это
1) Hg, O 2
2) H 2, O 2