Номер 1333, страница 205 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1333. *Укажите верные утверждения:

а) электрометаллургия — это использование металлов для изготовления проводников электрического тока;

б) магний можно получить электролизом водного раствора его хлорида;

в) при электролизе водного раствора сульфата меди(II) на катоде восстанавливается медь;

г) при электролизе водного раствора сульфата магния на катоде и на аноде выделяются газы;

д) калий нельзя получить электролизом водного раствора его солей;

е) при электролизе на аноде может протекать как окисление, так и восстановление, в зависимости от полярности тока;

ж) если в процессе электролиза участвуют бромид-ионы, то на аноде выделяется бром;

з) при электролизе водного раствора сульфата натрия на катоде восстанавливается вода, а на аноде окисляются сульфат-ионы;

и) для получения активных металлов применяют метод электролиза расплавов их солей.

а) электрометаллургия — это использование металлов для изготовления проводников электрического тока;

Данное утверждение неверно. Электрометаллургия — это отрасль металлургии, занимающаяся получением и рафинированием (очисткой) металлов с помощью электрического тока, в частности, методом электролиза. Утверждение описывает одно из применений металлов, а не способ их получения.

Ответ: неверно.

б) магний можно получить электролизом водного раствора его хлорида;

Данное утверждение неверно. Магний является активным металлом (в ряду активности стоит левее алюминия). При электролизе водных растворов солей таких металлов на катоде вместо ионов металла восстанавливаются молекулы воды с выделением водорода. Процесс на катоде: $2H_2O + 2e^- \rightarrow H_2 \uparrow + 2OH^-$. Для получения металлического магния используется электролиз расплава его хлорида.

Ответ: неверно.

в) при электролизе водного раствора сульфата меди(II) на катоде восстанавливается медь;

Данное утверждение верно. Медь ($Cu$) — металл, стоящий в электрохимическом ряду напряжений после водорода. При электролизе водных растворов солей таких неактивных металлов на катоде происходит восстановление катионов металла до свободного металла. Процесс на катоде: $Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu$.

Ответ: верно.

г) при электролизе водного раствора сульфата магния на катоде и на аноде выделяются газы;

Данное утверждение верно. Сульфат магния ($MgSO_4$) — соль, образованная активным металлом ($Mg$) и анионом кислородсодержащей кислоты ($SO_4^{2-}$).

На катоде (отрицательно заряженном) восстанавливается вода, так как магний — активный металл: $K(-): 2H_2O + 2e^- \rightarrow H_2 \uparrow + 2OH^-$. Выделяется газ водород.

На аноде (положительно заряженном) окисляется вода, так как сульфат-ион является кислородсодержащим: $A(+): 2H_2O - 4e^- \rightarrow O_2 \uparrow + 4H^+$. Выделяется газ кислород.

Таким образом, на обоих электродах выделяются газы.

Ответ: верно.

д) калий нельзя получить электролизом водного раствора его солей;

Данное утверждение верно. Калий ($K$) — щелочной, очень активный металл. Его стандартный электродный потенциал намного отрицательнее потенциала восстановления воды. Поэтому при электролизе водного раствора любой его соли на катоде всегда будет восстанавливаться вода с выделением водорода: $2H_2O + 2e^- \rightarrow H_2 \uparrow + 2OH^-$. Металлический калий получают электролизом расплавов его солей (например, $KCl$) или гидроксида ($KOH$).

Ответ: верно.

е) при электролизе на аноде может протекать как окисление, так и восстановление, в зависимости от полярности тока;

Данное утверждение неверно. По определению, анод — это электрод, на котором происходит процесс окисления (отдачи электронов). На катоде всегда происходит процесс восстановления (принятия электронов). Это фундаментальное определение, которое не зависит от каких-либо условий.

Ответ: неверно.

ж) если в процессе электролиза участвуют бромид-ионы, то на аноде выделяется бром;

Данное утверждение верно. При электролизе водных растворов, содержащих галогенид-ионы (кроме фторид-иона), на аноде происходит их окисление до свободных галогенов. Бромид-ион окисляется легче, чем вода. Процесс на аноде: $2Br^- - 2e^- \rightarrow Br_2$.

Ответ: верно.

з) при электролизе водного раствора сульфата натрия на катоде восстанавливается вода, а на аноде окисляются сульфат-ионы;

Данное утверждение неверно. Первая часть утверждения верна: натрий — активный металл, поэтому на катоде восстанавливается вода ($2H_2O + 2e^- \rightarrow H_2 \uparrow + 2OH^-$). Однако вторая часть неверна: сульфат-ион ($SO_4^{2-}$) — это анион кислородсодержащей кислоты, который в водном растворе не окисляется. Вместо него на аноде окисляется вода с выделением кислорода ($2H_2O - 4e^- \rightarrow O_2 \uparrow + 4H^+$).

Ответ: неверно.

и) для получения активных металлов применяют метод электролиза расплавов их солей.

Данное утверждение верно. Это основной промышленный способ получения активных металлов (щелочных, щелочноземельных, а также алюминия). В водных растворах их получить невозможно из-за восстановления воды на катоде, поэтому электролизу подвергают расплавы их солей или оксидов, где нет воды, способной конкурировать в процессе восстановления.

Ответ: верно.