ГДЗ по химии, 11 класс, Габриелян, номер 15.9

План решения:

Для установления соответствия необходимо вспомнить правила разряда катионов при электролизе водных растворов. Катионы металлов, стоящих в ряду активности левее алюминия (включая H⁺ из кислот), не восстанавливаются на катоде; вместо них восстанавливается вода с выделением водорода и образованием гидроксид-ионов. Ионы металлов, стоящие правее алюминия (например, серебро), восстанавливаются до металлического состояния.

Вычисление и анализ каждого вещества:

• А) HNO₃ : В растворе присутствуют ионы H⁺. Так как водород стоит в ряду активности между алюминием и цинком (или рассматривается как кислота), его ионы легко восстанавливаются. Процесс: 2H⁺+2e^-→H₂. Это соответствует уравнению 1 .
• Б) KOH : Калий (K) — активный металл (щелочной). Его ионы K⁺ не восстанавливаются в водном растворе. Вместо них восстанавливается молекула воды: 2H₂O+2e^-→H₂+2OH^-. Это соответствует уравнению 2 .
• В) BaCl₂ : Барий (Ba) — щелочноземельный металл, очень активный. Ионы Ba²⁺ не восстанавливаются. На катоде идет восстановление воды по той же схеме, что и для калия: 2H₂O+2e^-→H₂+2OH^-. Это соответствует уравнению 2 .
• Г) AgNO₃ : Серебро (Ag) — малоактивный металл, находится в конце ряда активности. Ионы Ag⁺ восстанавливаются до металлического серебра: Ag⁺+e^-→Ag⁰. Это соответствует уравнению 5 .

Проверка:

Уравнение 6 (4OH^--4e^-→O₂+2H₂O) описывает процесс на аноде, а не на катоде, поэтому оно лишнее. Уравнения 3 и 4 описывают восстановление активных металлов, которое возможно только при электролизе расплавов, а не водных растворов, поэтому они также являются лишними для данной задачи. Соответствие установлено верно.