Водород образуется при электролизе водного раствора 1) СaCl2 2) CuSO4 3) Hg(NO3)2 4) AgNO3

При электролизе водных растворов различных солей, водород может образовываться на катоде, если на нем восстанавливаются ионы водорода (H⁺), присутствующие в воде. Давайте рассмотрим каждый из предложенных вариантов:

1) CaCl2 (хлорид кальция):

• При электролизе раствора CaCl2 на катоде могут восстанавливаться ионы кальция (Ca²⁺) или вода. Однако ионы кальция имеют более высокую потенциал восстановления, чем вода, поэтому вода будет восстанавливаться с образованием водорода: [ 2H_2O + 2e^- \rightarrow H_2 + 2OH^- ]
• На аноде будет происходить окисление хлорид-ионов (Cl⁻) до хлора (Cl₂): [ 2Cl^- \rightarrow Cl_2 + 2e^- ]

2) CuSO4 (сульфат меди):

• В растворе CuSO4 на катоде преимущественно восстанавливаются ионы меди (Cu²⁺), поскольку они имеют более высокий потенциал восстановления, чем ионы водорода. Поэтому на катоде будет выделяться медь: [ Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu ]
• На аноде будет происходить окисление воды или сульфат-ионов, но в стандартных условиях вода окисляется с образованием кислорода: [ 2H_2O \rightarrow O_2 + 4H^+ + 4e^- ]

3) Hg(NO3)2 (нитрат ртути):

• В растворе Hg(NO3)2 на катоде могут восстанавливаться ионы ртути (Hg²⁺) или вода. Однако ионы ртути восстанавливаются легче, чем вода, поэтому на катоде будет выделяться металлическая ртуть: [ Hg^{2+} + 2e^- \rightarrow Hg ]
• На аноде окисляется вода или нитрат-ионы, но обычно вода окисляется до кислорода.

4) AgNO3 (нитрат серебра):

• При электролизе раствора AgNO3 на катоде восстанавливаются ионы серебра (Ag⁺), поскольку они имеют более высокий потенциал восстановления, чем вода. Поэтому на катоде будет выделяться металлическое серебро: [ Ag^+ + e^- \rightarrow Ag ]
• На аноде, как и в предыдущих случаях, будет происходить окисление воды с выделением кислорода.

Таким образом, водород образуется на катоде только в случае электролиза водного раствора хлорида кальция (CaCl2), так как в этом случае восстанавливается вода, а не катионы металла.

Водород образуется при электролизе водного раствора вещества, которое содержит в себе ионы водорода H+. Среди перечисленных веществ только в водном растворе кислоты (HCl, H2SO4, HNO3) содержатся ионы водорода H+, которые могут быть восстановлены водородом при электролизе. Таким образом, правильный ответ на вопрос - водород образуется при электролизе водного раствора HCl, H2SO4 или HNO3.

H2SO4 (серной кислоты)