Свойства химических элементов в периодах и группах изменяется закономерно. Выберите правильные утверждения:
А. Металлические свойства в группах сверху вниз уменьшаются
В. Неметаллические свойства в периодах слева направо увеличиваются.
С. В группах сверху вниз растёт радиус атома за счёт роста электронных оболочек.
Д. В периодах слева направо число электронов на последнем энергетическом уровне уменьшается, за счёт этого радиус уменьшается.
I = 3 A
t = 50 мин = 3000 с
m(Ag)факт = 9,6 г
Поскольку соль AgNO3 образована слабым основанием и сильной кислотой, а материал анода не оговорен, то будем считать, что имеем электролиз с инертным анодом в кислой среде.
Анодный процесс
На аноде могут протекать два процесса – электрохимическое окисление воды с выделением кислорода и окисление аниона. Однако, поскольку в растворе находятся анионы NO3^(-), в которых азот имеет высшую степень окисления, то дальнейшее окисление аниона невозможно. Следовательно, в растворе будет протекать электрохимическое окисление воды.
Анод (+) 2Н2О – 4е = О2↑ + 4Н (+) (рН ≤ 7)
Катодный процесс
На катоде могут протекать два процесса – восстановление ионов Ag(+) и восстановление ионов водорода Н (+).
2Н (+) + 2е = Н2 (pH < 7); Еo восст = – 0,41 В
Ag(+) + e = Ag; Еo восст = + 0,799 В (при инертном аноде)
Поскольку электродный потенциал восстановления ионов серебра Ag (+) больше, чем электродный потенциал восстановления ионов водорода, то на катоде будут восстанавливаться ионы серебра Ag (+).
Катод (-)Ag(+) + e = Ag
Схема электролиза
Катод (-)Ag(+) + e = Ag | 4 - восстановление
Анод (+) 2Н2О – 4е = О2 + 4Н (+) | 1 – окисление
Ионное уравнение окислительно-восстановительной реакции.
4Ag(+) + 2Н2О = 4Ag + О2↑ + 4Н (+)
Молекулярное уравнение окислительно-восстановительной реакции.
4AgNO3 + 2Н2О = 4Ag↓ + О2↑ + 4НNO3
Электрохимический эквивалент серебра
k(Ag) = M(Ag)/(z(Ag)*F) = 108/(1* 96500) = 11,2*10^(-4) г/Кл
M(Ag) = 108 г/моль – молярная масса серебра
z(Ag) = 1 – число принимаемых ионом серебра Ag(+) электронов, равное валентности серебра
F = 96500 Кл/моль – постоянная Фарадея
Заряд через электролит
q = I*t = 3*3000 = 9000 Кл
По первому закону Фарадея теоретическая масса выделившегося серебра
m(Ag)теор = q*k(Ag) = 9000*11,2*10^(-4) = 10,08 г
Выход серебра
q = [m(Ag)факт/m(Ag)теор] *100% = [9,6/10,08]*100% = 95,2%
Объяснение:
2CuO + C = Cu2O + CO
или
СuO + С = Сu + СО
Объяснение:
Реакция оксида меди двухвалентного с углеродом проходит так, как указано в вопросе, однако можно встретить и менее типичную реакцию в некоторых источниках.
Это значит, что это не реакция ионного обмена, а окислительно-восстановительная реакция, в которой два вещества должны изменить степень окисления (один повысить, другой понизить).
Для примера: NaOH + HCl = NaCl + H2O - реакция ионного обмена.
CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu - Окислительно-восстановительная реакция, так как железо и медь поменяли степень окисления.
При ОВР должен выпасть осадок, выделится газ или вода.
Распишем нашу реакцию со степенями окисления:
2Cu²⁺O²⁻ + C⁰ = Сu2¹⁺O²⁻ + C²⁺O²⁻↑(угарный газ)
Аналогично:
Cu²⁺O²⁻ + C⁰ = Сu⁰ ↓(осадок)+ C²⁺O²⁻ ↑(угарный газ)
Теперь определим восстановитель и окислитель:
Медь имела заряд 2+, стала 1+ - понизила свою степень окисления, поэтому окислитель, но процесс восстановление.
Углерод имел заряд 0, а стал 2+ - повысил свою степень окисления, поэтому восстановитель, но процесс окисление.
Или
Медь имела заряд 2+, стала 0 - понизила свою степень окисления, поэтому окислитель, но процесс восстановление.
Углерод имел заряд 0, а стал 2+ - повысил свою степень окисления, поэтому восстановитель, но процесс окисление.
Составим запись по стандартам ОГЭ и ЕГЭ:
Сu²⁺ +1e(электрон) Cu¹⁺ - окислитель
C⁰ (-2е) C²⁺ - восстановитель
Или
Сu²⁺ +2e(электрон) Cu⁰ - окислитель
C⁰ (-2е) C²⁺ - восстановитель
Как находится число электронов?
Из степени окисления в левой части вычитаем степень окисления правой. Нужно проявить особую осторожность с такими веществами, как H₂, P₄, Cl₂ (и другими простыми с индексами), так как индекс меняет число электронов.
Зачем нам вообще это число электронов?
Оно уравнять реакцию. Число электронов у восстановителя ставим перед окислителем в левой части уравнения и наоборот.
Но если числа чётные - их необходимо сократить.
Правильность нашего уравнивания проверяем, считая количество вошедших и вышедших веществ:
На входе 2 меди, 2 кислорода и один углерод, на выходе: 2 меди, 2 кислорода и 1 углерод, следовательно, реакцию ионного обмена мы записали правильно.
Или
На входе: 1 медь, 1 кислород и один углерод, на выходе: 1 медь, 1 кислород и 1 углерод, следовательно, реакцию ионного обмена мы записали правильно.
Надеюсь, решение достаточно подробное.