Номер 8, страница 75 - гдз по химии 9 класс сборник контрольных и самостоятельных работ Сеген, Алексеева

Для определения суммарного уравнения электролиза водного раствора хлорида меди(II) необходимо рассмотреть процессы, происходящие на аноде и катоде.

В водном растворе хлорида меди(II) ($CuCl_2$) присутствуют ионы $Cu^{2+}$, $Cl^-$ и молекулы воды $H_2O$ (а также в малой концентрации $H^+$ и $OH^-$ от диссоциации воды).

На катоде (отрицательный электрод) происходит восстановление. Возможные реакции:

• Восстановление ионов меди(II): $Cu^{2+} + 2e^- \to Cu$

• Восстановление воды: $2H_2O + 2e^- \to H_2 \uparrow + 2OH^-$

Поскольку медь является менее активным металлом, чем водород (находится правее водорода в электрохимическом ряду напряжений металлов), ионы $Cu^{2+}$ восстанавливаются в первую очередь. Таким образом, на катоде выделяется металлическая медь.

Катодный процесс: $Cu^{2+} + 2e^- \to Cu$

На аноде (положительный электрод) происходит окисление. Возможные реакции:

• Окисление хлорид-ионов: $2Cl^- - 2e^- \to Cl_2 \uparrow$

• Окисление воды: $2H_2O - 4e^- \to O_2 \uparrow + 4H^+$

Хлорид-ионы $Cl^-$ окисляются в первую очередь по сравнению с водой, так как они относятся к анионам бескислородных кислот, которые легко окисляются (исключение - $F^-$). Таким образом, на аноде выделяется газообразный хлор.

Анодный процесс: $2Cl^- \to Cl_2 + 2e^-$

Суммируя процессы на катоде и аноде, получаем:

$Cu^{2+} + 2Cl^- \to Cu + Cl_2$

Поскольку ионы $Cu^{2+}$ и $Cl^-$ поступают в раствор при диссоциации $CuCl_2$, суммарное уравнение электролиза записывается как:

$CuCl_2 \xrightarrow{электролиз} Cu + Cl_2$

Теперь рассмотрим предложенные варианты:

а) $Cu + Cl_2 = CuCl_2$

Эта реакция является реакцией синтеза хлорида меди(II) из простых веществ, а не электролизом.
Ответ:

б) $CuO + 2HCl = CuCl_2 + H_2O$

Эта реакция представляет собой реакцию взаимодействия основного оксида (оксида меди(II)) с кислотой (соляной кислотой) с образованием соли и воды. Это не электролиз.
Ответ:

в) $CuCl_2 + 2NaOH = Cu(OH)_2 + 2NaCl$

Эта реакция является реакцией ионного обмена между солью (хлоридом меди(II)) и щелочью (гидроксидом натрия) с образованием нерастворимого гидроксида меди(II) и другой соли (хлорида натрия). Это не электролиз.
Ответ:

г) $CuCl_2 = Cu + Cl_2$

Эта реакция показывает разложение хлорида меди(II) на простые вещества - медь и хлор. Именно эти продукты образуются при электролизе водного раствора хлорида меди(II) (при условии, что электроды и условия способствуют выделению $Cu$ и $Cl_2$). Это и есть суммарное уравнение электролиза.
Ответ:

Таким образом, правильное суммарное уравнение электролиза водного раствора хлорида меди(II) представлено в варианте г).