При электролизе воды образуются следующие вещества: O2 (кислород) и H2 (водород).
Давайте посмотрим пошаговое решение для лучшего понимания:
Электролиз воды происходит в электролитической ячейке, где использованы два электрода - анод и катод, которые погружены в водный электролит.
Анод - это положительный электрод, который привлекает отрицательно заряженные частицы - анионы. В данном случае, анионами будут OH- (гидроксидные ионы), которые образуются от диссоциации воды:
2H2O → 2H+ + 2OH-
Катод - это отрицательный электрод, который привлекает положительно заряженные частицы - катионы. В данном случае, катионами будут H+ (протон - положительный ион водорода), образующийся при диссоциации воды:
2H2O → 2H+ + 2OH-
На аноде происходит окисление воды:
4OH- → O2 + 2H2O + 4е
На катоде происходит восстановление воды:
4H+ + 4e → 2H2
Таким образом, мы получаем, что при электролизе воды образуются кислород (O2) на аноде и водород (H2) на катоде.
K (калий) не образуется при электролизе воды, так как в данной реакции мы имеем дело только с веществами, содержащимися в воде - H2O и диссоциированными веществами - H+ и OH-.
Надеюсь, это решение поможет тебе понять, какие вещества образуются при электролизе воды. Если у тебя есть ещё вопросы или нужно дополнительное объяснение, не стесняйся задать их.
Вариант 2 часть а:
1) Аллотропными видоизменениями являются: б. озон и кислород.
Обоснование: Аллотропия – это способность элементов образовывать различные виды одного и того же вещества с различными физическими и химическими свойствами. Озон (O3) и кислород (O2) являются различными видами кислорода, один из них встречается в природе в виде трехатомной молекулы, а другой – в виде двухатомной молекулы.
2) Характеристика реакции, уравнение которой H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O: в. обмена, не овр, необратимая.
Обоснование: Данная реакция является обменной, так как ионы Na+ и H+ обмениваются веществами H2SO4 и NaOH. Эта реакция не является обратимой, так как обратная реакция (Na2SO4 + 2H2O = H2SO4 + 2NaOH) не происходит в обратном направлении.
3) Сокращенное ионное уравнение Ва2+ + SO4 2- = BaSO4 отображает взаимодействие серной кислоты и вещества: а. бария.
Обоснование: В данной реакции ион Ba2+ реагирует с ионом SO4 2- для образования не растворимого вещества BaSO4. Таким образом, вещество, с которым взаимодействует серная кислота, - это ион бария (Ba2+).
4) Характеристика реакции, уравнение которой AlCl3 + CH3-CH2-CH2-CH3 = CH3-CH=CH2 + HCl. г. присоединения, гетерогенная, каталитическая.
Обоснование: Эта реакция является реакцией присоединения, так как молекула AlCl3 прилипает к молекуле CH3-CH2-CH2-CH3 и образует новую молекулу CH3-CH=CH2. Эта реакция происходит на поверхности гетерогенного катализатора, поскольку AlCl3 не растворяется в CH3-CH2-CH2-CH3. Катализатор, представленный в данной реакции, ускоряет скорость реакции, но сам не участвует в ней.
5) При повышении температуры на 30 °C (температурный коэффициент равен 3) скорость реакции увеличивается: г. в 27 раз.
Обоснование: В соответствии с правилом Ван 'т Гоффа, скорость реакции увеличивается в степени, равной температурному коэффициенту реакции. В данном случае, при повышении температуры на 30 °C (3 раза по сравнению с исходной температурой), скорость реакции увеличится в степени 3, то есть в 3 * 3 * 3 = 27 раз.
6) Факторы, позволяющие сместить равновесие реакции, уравнение которой 2SO2 + O2 ⇌ 2SO3, в сторону образования продуктов реакции: а. повышение температуры и давления.
Обоснование: Смещение равновесия в сторону образования продуктов реакции можно достичь путем повышения температуры и давления. Повышение температуры обеспечивает большую активность молекул, что способствует образованию большего количества продуктов. Повышение давления также способствует смещению равновесия в сторону продуктов, чтобы уменьшить объем реакционной смеси и достичь бо-льшего контакта между реагентами.
7) Окраска лакмуса в растворе хлорида цинка: б. красная.
Обоснование: Раствор хлорида цинка обладает кислотными свойствами, он образует ион H+ при растворении. Красная окраска лакмуса указывает на кислотную среду.
8) Вещество, не подвергающееся гидролизу: г. карбонат калия.
Обоснование: Гидролиз - это реакция вещества с водой, приводящая к образованию ионов водорода или гидроксида. Карбонат калия (K2CO3) не подвергается гидролизу, так как карбонатные ионы (CO3 2-) и калиевые ионы (K+) не претерпевают реакций с водой.
9) Окислитель в реакции синтеза аммиака из азота и водорода: б. N2.
Обоснование: В данной реакции азот (N2) окисляется, образуя аммиак (NH3). Окислитель - это вещество, которое при реакции приобретает электроны. В данном случае, азот (N2) отдает электроны и приобретает положительный заряд, поэтому он является окислителем.
10) Масса угля, который необходимо сжечь для получения 201 кДж теплоты, в соответствии с уравнением C + O2 = СO2 + 402 кДж равна: а. 6 г.
Обоснование: Уравнение реакции указывает, что 1 моль угля сжигается с 1 моль кислорода и образуется 1 моль CO2 с выделением 402 кДж теплоты. Зная молярную массу угля (12 г/моль), можно рассчитать массу угля, необходимую для получения 201 кДж теплоты: (201 кДж * 12 г/моль) / 402 кДж/моль = 6 г.
Часть б. со свободным ответом:
11) Расставьте коэффициенты в уравнении реакции, схема которой Fe + H2O → Fe(OH)3. Укажите окислитель и восстановитель.
Уравнение реакции: 2Fe + 6H2O → 2Fe(OH)3
Обоснование: Чтобы сбалансировать уравнение, необходимо умножить коэффициентами, чтобы число атомов каждого элемента в реагентах и продуктах было одинаковым. В данном случае, коэффициенты 2 перед Fe и 6 перед H2O сбалансируют уравнение. В этой реакции, H2O восстанавливается (получает электроны) и Fe окисляется (отдает электроны), поэтому H2O является окислителем, а Fe - восстановителем.
12) Составьте молекулярные уравнения реакций, соответствующие сокращенным ионным:
а) NH+ + OH- → NH3 + H2O
Обоснование: Сокращенное ионное уравнение показывает только ионы, участвующие в реакции. Для составления молекулярного уравнения, необходимо добавить ионизационные заряды к соответствующим ионам. В данной реакции, ион H+ взаимодействует с ионом OH- для образования молекул NH3 и H2O.
б) Al3+ + CO3 2- → Al(CO3)3
Обоснование: В данной реакции ион Al3+ взаимодействует с ионом CO3 2- для образования молекулы Al(CO3)3.
13) Напишите уравнения реакций, с которых можно осуществить следующие превращения:
а) С4H6 → C4H8
Уравнение реакции: C4H6 + H2 → C4H8
Обоснование: Для получения молекулы C4H8 из молекулы C4H6, необходимо ввести водород (H2), чтобы добавить два атома водорода к C4H6.
б) CoCl2 + Na2CO3 → CoCO3 + 2NaCl
Уравнение реакции: CoCl2 + Na2CO3 → CoCO3 + 2NaCl
Обоснование: В данной реакции ионы Co2+ и Со3 2- обмениваются ионами Cl- и Na+, соответственно, для образования молекулы CoCO3 и двух молекул NaCl.
A MgO
Б SO3
В Cl2O
Г P2O5
Послідовність зростання суми індексів:
MgO, Cl2O, SO3, P2O5