Условие задачи

Установите соответствие между формулой соли и названием продукта, образующегося на инертном аноде при электролизе водного раствора этой соли.

Формула соли

Название продукта на аноде

А) LiCl

1) фтор

Б) CuBr2

2) хлор

В) KF

3) бром

Г) NaI

4) иод

5) водород

6) кислород

Решение

Рассмотрим электролиз водного раствора каждой соли с использованием инертного анода. При таком процессе на аноде происходит окисление, которое может идти как с аниона солей (галогенидов), так и с воды. Приоритет окисления определяется стандартными электрохимическими потенциалами.

Основные моменты:

1. Соль LiCl при диссоциации даёт ионы Cl⌒–. Реакция окисления ионов хлорида:

2 Cl⌒– → Cl₂ + 2 e⌒–

При определённых условиях (например, высокой концентрации Cl⌒–) именно хлорид окисляется с образованием Cl₂ (хлор). Таким образом, продукт на аноде – хлор (вариант 2).

2. Соль CuBr₂ диссоциирует в растворе на ионы Cu²⌒+ и два иона Br⌒–. Реакция окисления бромида:

2 Br⌒– → Br₂ + 2 e⌒–

Поскольку стандартный потенциал окисления для Br⌒– (примерно +1,07 В) ниже, чем у воды (около +1,23 В для образования кислорода), окисляется именно бромид, и на аноде образуется бром (вариант 3).

3. Соль KF даёт ионы F⌒–. Окисление фторид-ионов до F₂ требует очень высокого потенциала, поэтому вместо этого окисляется вода:

2 H₂O → O₂ + 4 H⁺ + 4 e⌒–

Таким образом, продукт – кислород (вариант 6).

4. Соль NaI диссоциирует на Na⁺ и I⁻. Окисление ионов йодида проходит по реакции:

2 I⁻ → I₂ + 2 e⌒–

Так как потенциал окисления для I⁻ (примерно +0,54 В) ниже, чем для воды, именно йодид окисляется, и на аноде выделяется йод (вариант 4).

Подытожим соответствие:

А) LiCl → хлор (вариант 2)
Б) CuBr₂ → бром (вариант 3)
В) KF → кислород (вариант 6)
Г) NaI → йод (вариант 4)

Ответ: A – 2, B – 3, C – 6, D – 4.