Задание 4. При электролизе водного раствора нитрата калия с инертным анодом образуются
следующие продукты:
1) на катоде - калий, на аноде - кислород, в растворе - азотная кислота;
2) на катоде - водород, на аноде – кислород, в растворе – нитрат калия;
3) на катоде – калий, на аноде – азот, в растворе - гидроксид калия;
4) на катоде – водород, на аноде – оксид азота (IV), в растворе — вода.
Перед тем, как начать решать задачу, важно знать, что электролиз - это процесс разложения вещества в растворе или расплаве под воздействием электрического тока.
В нашем случае у нас есть нитрат калия, который имеет химическую формулу KNO3.
Перечислены четыре варианта ответов, и нам нужно выбрать правильный. Для этого давай разберем каждый вариант по порядку.
1) В первом варианте ответа на катоде образуется калий (K), на аноде - кислород (O2), а в растворе - азотная кислота (HNO3).
Мы знаем, что при электролизе вода (H2O) разлагается на катоде на водород (H2), а на аноде на кислород (O2). В данном варианте на аноде образуется кислород, что соответствует правде, но на катоде образование калия (K) неправильно, потому что калий (K) должен образовываться на аноде. Также образование азотной кислоты (HNO3) в растворе не соответствует составу исходного раствора нитрата калия. Поэтому этот вариант ответа неверный.
2) Во втором варианте ответа на катоде образуется водород (H2), на аноде - кислород (O2), а в растворе - нитрат калия (KNO3).
В данном варианте на катоде образуется водород (H2), что соответствует тому, что мы знаем о разложении воды. На аноде образуется кислород (O2), что также правильно. В растворе остается нитрат калия (KNO3), что соответствует исходному составу раствора. Поэтому этот вариант ответа верный.
3) В третьем варианте ответа на катоде образуется калий (K), на аноде - азот (N2), а в растворе - гидроксид калия (KOH).
Мы знаем, что калий (K) должен образовываться на аноде, а не на катоде, поэтому этот вариант ответа неверный.
4) В четвертом варианте ответа на катоде образуется водород (H2), на аноде - оксид азота (IV) (NO2), а в растворе - вода (H2O).
Мы знаем, что на катоде образуется водород (H2), что согласуется с данным вариантом ответа. На аноде образуется оксид азота (IV) (NO2), что также правильно. В растворе остается вода (H2O), что не соответствует исходному составу раствора нитрата калия. Поэтому этот вариант ответа неверный.
Итак, правильный ответ на эту задачу - второй вариант: на катоде образуется водород (H2), на аноде - кислород (O2), а в растворе остается нитрат калия (KNO3).
Надеюсь, что я смог прояснить эту задачу для тебя и сделать ее понятной! Если у тебя еще есть вопросы, не стесняйся задавать их. Я всегда готов помочь!