Составить схемы электролиза и написать уравнения электродных процессов водных растворов (анод инертный) : а) LiOH, б) FeI2.

На катоде восстанавливаются те ионы, молекулы, атомы, потенциалы которых наиболее высокие, а на аноде в первую очередь окисляются атомы, молекулы или ионы с наименьшим электродным потенциалом.

а) (+) | LiОН (водн.) | (–)
LiОН → Li+ + ОН–
Н2О ⇆ Н+ + ОН–
У катода могут разряжаться катионы Li+ и молекулы воды.
У анода: анионы ОН– и молекулы воды.
В растворе LiОН (щелочная среда, рН>7) на электродах могут идти реакции:
катод (–) Li+ + ē → Li°; φ° = – 2,87 В
2Н2О + 2ē → Н2 + 2ОН-; φ° = – 0,828 В - более сильный окислитель
Анод (+):
2ОН– – 2ē →½О2 + Н2О; φ° = 0,401 В более сильный восстановитель
Н2О – 2ē → ½О2 + 2Н+; φ° = 0,815 В
Поэтому на катоде восстанавливается вода, а на аноде – ионы ОН–:
Катодный процесс: 2Н2О + 2ē → Н2 + 2ОН-;
Анодный процесс: 2ОН– – 2ē →½О2 + Н2О;
Суммарное уравнение электролиза:
Н2О = Н2 + ½О2
Т.е. электролиз водных растворов щелочей (и кислородсодержащих кислот) приводит к образованию водорода на катоде и кислорода на аноде, т.е. к простому электролизу воды.

б) (+) | FeI2 (водн.) | (–)
FeI2 → Fe2+ + 2I–
Н2О ⇆ Н+ + ОН–
У катода могут разряжаться катионы Fe2+ и молекулы воды.
У анода: анионы I– и молекулы воды.
катод (–) Fe2+ + 2ē → Fe , φ° = – 0,440 В более сильный окислитель
2Н2О + 2ē → Н2 + 2ОН-; φ° = – 0,828 В вследствие водородного перенапряжения φ° выше, поэтому пойдут оба процесса.
анод (+) 2I– – 2ē → I2 , φ° = 0,556 В более сильный восстановитель
Н2О – 2ē → ½О2 + 2Н+; φ° = 0,815 В вследствие кислородного перенапряжения реальный φ° намного выше, поэтому процесс еще менее вероятен.
Поэтому на катоде восстанавливаются катионы железа и вода, а на аноде – анионы иода:
Катодные процессы: Fe2+ + 2ē → Fe ; 2Н2О + 2ē → Н2 + 2ОН-
Анодный процесс: I– – 2ē → I2 |2
____________________________________
Fe2+ 2H2O + 4I– → Fe↓ + 2I2 + H2↑ +2OH–