Что такое электролиз

Упорядоченное движение ионов в проводящих жидкостях происходит в электрическом поле, которое создаётся электродами — проводниками, соединёнными с полюсами источника электрической энергии

1. При смешивании растворов Al2(SO4)3 и K2S в осадок выпадает Al(OH)3. Укажите причину этого и составьте соответствующие молекулярные и ионно-молекулярные уравнения.
2. Составьте молекулярные и ионные уравнения процессов, происходящих на инертных электродах при электролизе растворов СаСl2, КОН.

1) При смешивании растворов сульфата алюминия Al₂(SO₄)₃ и сульфида калия K₂S можно было бы ожидать выпадения осадка сульфида алюминия Al₂S₃. Однако на самом деле выпадает осадок гидроксида алюминия Al(OH)₃. Это связано с тем, что в растворе протекают реакции гидролиза и по катиону, и по аниону - образуются слабо диссоциирующие вещества. И гидролиз идет необратимо:
Молекулярное уравнение: Al₂(SO₄)₃ + 3 K₂S + 6 H₂O = 2 Al(OH)₃↓ + 3 H₂S↑ + 3 K₂SO₄
Молекулярно-ионное уравнение:
2 Al³⁺ + 3 SO₄²⁻ + 6 K⁺ + 3 S²⁻ + 6 H₂O = 2 Al(OH)₃↓ + 3 H₂S↑ + 6 K⁺ + 3 SO₄²⁻ 
Краткое молекулярно-ионное уравнение:
2 Al³⁺ + 3 S²⁻ + 6 H₂O = 2 Al(OH)₃↓ + 3 H₂S↑
2)
а CaCl₂ - эл. Ток -> Ca (OH)₂ + H₂↑ + Cl₂↑
На катоде восстановление: 2 H₂O + 2 e⁻ = 2 OH⁻ + H₂↑
Катион кальция не восстанавливается, потому что кальций - слишком активный металл, он намного левее водорода (и марганца в ряду напряжений металлов. Других катионов в растворе практически нет (концентрацией ионов водорода можно пренебречь, поскольку среда нейтральная. Поэтому восстанавливаются молекулы воды с образованием водорода и гидроксид-ионов.
На аноде окисление: 2 Cl⁻ - 2e⁻ = Cl₂↑
Окисляются хлорид-ионы (как анионы бескислородной кислоты ) до свободного хлора.
Молекулярно-ионное уравнение: 
Ca²⁺ + 2 Cl⁻ + 2 H₂O = Ca²⁺ + H₂↑ + 2 OH⁻ + Cl₂↑
Молекулярное уравнение:
CaCl₂ + 2 H₂O = Ca(OH)₂ + + H₂↑ + Cl₂↑
б KOH - эл. Ток -> KOH + O₂↑ + H₂↑
На катоде восстановление: 2 H₂O + 2 e⁻ = 2 OH⁻ + H₂↑
Катион калия не восстанавливается, потому что калий - слишком активный металл, он намного левее водорода (и марганца в ряду напряжений металлов. Других катионов в растворе практически нет (концентрацией ионов водорода можно пренебречь, поскольку среда щелочная. Поэтому восстанавливаются молекулы воды с образованием водорода и гидроксид-ионов.
На аноде окисление: 2 H₂O - 4e⁻ = 4 H⁺ + O₂↑
Окисляются молекулы воды до ионов водорода и свободного кислорода. Гидроксид-ионы, как анионы кислородсодержащих кислот обычно на аноде не окисляются на инертных электродах.
Молекулярно-ионное уравнение:
K⁺ + OH⁻ + 6 H₂O = K⁺ + OH⁻ + 4 OH⁻ + 2 H₂↑ + 4H⁺ + O₂↑
Молекулярное уравнение:
6 H₂O = 4 OH⁻ + 2 H₂↑ + 4H⁺ + O₂↑
6 H₂O = 4 H₂O + 2 H₂↑ + O₂↑
2 H₂O = 2 H₂↑ + O₂↑

1. Укажите верные высказывания. В земной коре:
1. Алюминий - наиболее распространенный металл А1,3, 4,5
2. Железо - наиболее распространенный металл B)2,3, 4,5
3. Натрий встречается только в составе солей C) только 3
4. Серебро и золото встречаются в свободном состоянии D)1,3, 4
5. Алюминий и железо встречаются только в виде оксидов E) только 4
2. Какое высказывание относительно руд ошибочное?
А природные соединения, пригодные для промышленного получения металлов.
B) могут состоять из оксидов и солей
C) при получении металлов сернистые руды первоначально превращают в оксиды
D) из руд металлы получают тремя способами
E) из руд активные металлы получают гидрометаллургическим способом
3. Пластину из какого металла надо приварить к железному корпусу корабля, чтобы защитить его от коррозии?
А Mg
B) Pb
C) Cu
D) Sn
E) Ag
4. Перепишите в тетрадь схемы, по которым можно получить металл, и завершите их.
1. Fe₃O₄+ CO→ (наверху стрелки t)
2. Fe₃O₄+AL→ (наверху стрелки t)
3. K₂O+H₂→ (наверху стрелки t)
4. ZnO+C→ (наверху стрелки t)
5. CaO+C→ (наверху стрелки t)
5. Укажите верные высказывания. Согласно ряду напряжения металлов.
1. Ион лития - самый слабый окислитель A)2,3, 4
2. Калий легче всех образует катион B)2,3
3. Цинк восстанавливает ион свинца C)2,4
4. Золото наиболее трудно окисляется D)1,3, 4
E) только 1
6. Составьте уравнения электролиза расплавов бромида кальция и хлорида калия.
7. Перепишите схемы в тетрадь и завершите их.
а. Ba+H₂O→
b.Mg+CuSO₄→
c.MoO₃+H₂→ (наверху стрелки t)
d.Cr₂O₃+AL→ (наверху стрелки t)
8. Сколько килограммов металлического натрия можно получить электролизом расплава 234 кг хлорида натрия? Ar(Na)=23; Ar(Cl)=35,5
9. Сколько граммов каждого из металлов следует взять в реакцию, чтобы получить 200 г бронзы, содержащего 90% меди и 10% олова? Ar(Cu)=64; Ar(Sn)=119.
10. Масса цинковой пластины, опущенной в раствор сульфата меди(II), уменьшилась на 0,2 г. Определите, сколько граммов меди выделилось на поверхности цинковой пластины. Ar(Cu)=64, Ar(Zn)=65

1A 2E 3A
41. Fe₃O₄+ CO→(наверху стрелки t)⇒Fe+CO2
2. Fe₃O₄+AL→(наверху стрелки t)⇒Al2O3+Fe
4. ZnO+C→(наверху стрелки t)⇒Zn+CO
5D
6. СаBr2 На катоде Сa+2+2e = Ca(0)
  на аноде 2Br-2e = Br2
КСl На катоде К+ +1е = К(0)
  На аноде 2Сl-2e = CL2

1. А
2. Е
3. А
4. 1,2,4
5. Е
9.200 гр-100%
  х гр-90%
  х= 200*90/100
  х=180 гр (меди
 

Составьте урвнения электролиза расплавов бромида кальция и хлорида калия.

Закон Фарадея (закон электролиза: m= Мэ ∙ Q/F = Мэ ∙ I ∙ t / F, для газов: V= Vэ ∙ Q/F= Vэ ∙ I ∙ t / F
где Мэ – эквивалентная масса вещества (г)/моль, Vэ – эквивалентный объём газа (л)/моль, 
Q – количество электричества (Кл,
I – сила тока (А, t – продолжительность процесса электролиза (с, 
F – постоянная Фарадея (F = 96 485 ≈ 96 500 Кл/моль.
Мэ=М/z = М ∙ ƒэкв
где М - молярная масса вещества (г)/моль.
Vэ = Vm/z = Vm ∙ ƒэкв
где Vm - молярный объем газа (л)/моль.

Вычислить массу перманганата калия для получения 56 литров кислорода при нормальных условиях. Какой объем кислорода и водорода выделяется при электролизе 90 граммов воды?

1. 2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2
n(O2) = 56 л: 22,4 л/моль = 2,5 моль
n(KMnO4) = 2n(O2) = 5 моль
m(KMnO4) = 5 моль * 158 г/моль = 790 г
2. 2Н2О = 2Н2 + О2
n(H2O) = 90 г: 18 г/моль = 5 моль
n(H2) = 5 моль 
V(H2) = 5 моль * 22,4 л/моль = 112 л
n(O2) = 2.5 моль
V(O2) = 2,5 моль * 22,4 л/моль = 56 л

В промышленных условиях при электролизе раствора алюминия в расплавленном криолите (растворитель получают алюминий и кислород. Составьте химическое уравнение этого процесса. Алюминий какой максимальной массы можно теоретически получить из оксида алюминия массой 4,50т?

Электролитический процесс получения алюминия из его оксида называется процесс Холла-Эру. По большому счету все сводится к электролизу оксида алюминия.
Процесс на катоде
$$ C+O_{2} \rightarrow CO_{2} $$.
Пишем реакцию для получения алюминия
2Al2O3 = 4Al + 3O2
Считаем количество вещества оксида алюминия 4500/102 = 44,1 кмоль.
Алюминия в 2 раза больше, т.е. 44,1*2 = 88,2 кмоль.
Считаем массу алюминия 88,2*27 = 2381 кг или приблизительно 2,4 тонны.
Ответ: 2,4 тонны