4. (Углубленный) Методом электронного баланса подберите коэффициенты в реакциях, укажите восстановитель, окислитель и тип окислительно-восстановительной реакции: а) KIO3 + Cl2 + KOH → K5IO6 + KCl + H2O; б) Na2SO3 + K2Cr2O7 + H2SO4 → Na2SO4 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O; в) Pb + PbO2 + H2SO4 → PbSO4 + H2O; г) Al + Fe2O3 → Al2O3 + Fe; д) Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO + H2O.

Question 1

Задача Задача №42980

А

Аноним

13 ноября 2023 08:44 · публичный вопрос

А

Аноним 13 ноября 2023 08:44

4. (Углубленный) Методом электронного баланса подберите коэффициенты в реакциях, укажите восстановитель, окислитель и тип окислительно-восстановительной реакции: а) KIO3 + Cl2 + KOH → K5IO6 + KCl + H2O; б) Na2SO3 + K2Cr2O7 + H2SO4 → Na2SO4 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O; в) Pb + PbO2 + H2SO4 → PbSO4 + H2O; г) Al + Fe2O3 → Al2O3 + Fe; д) Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO + H2O.

Answer

Для подбора коэффициентов методом электронного баланса, необходимо определить степени окисления всех элементов в уравнениях, после чего найти количество отданных и принятых электронов в процессах окисления и восстановления.

а) В реакции с участием KIO3, Cl2 и KOH, йод в KIO3 будет восстановлен (уменьшение степени окисления), а хлор Cl2 будет окислен (увеличение степени окисления). Начнем с определения изменений в степенях окисления:

KIO3 + Cl2 + KOH → K5IO6 + KCl + H2O Йод в KIO3 имеет степень окисления +5, в K5IO6 +6, в каждой молекуле Cl2 степень окисления 0, а в KCl -1. Йод восстанавливается (+5 к +6), а хлор окисляется (0 к -1).

Количество электронов, переданных йодом: 1 (переход от +5 к +6), и так как у нас есть 5 ионов йода, общее число электронов: 1 * 5 = 5 электронов передано. Количество электронов, полученных хлором при переходе от 0 к -1: 1 электрон на атом хлора, но поскольку одна молекула Cl2 содержит 2 атома, общее число электронов: 1 * 2 = 2 электрона на молекулу Cl2. Теперь уравняем электронный баланс для восстановителя и окислителя:

5 электронов (переданных йодом) = 2 электрона (полученных хлором) × n, где n - коэффициент для Cl2 n = 5 / 2

Так как n должно быть целым числом, умножаем все коэффициенты на 2, чтобы избавиться от дроби:

10I^- → 5I_2 + 10e^- (десять единиц йода переходит в пять молекул иодного газа и отдает десять электронов) 5Cl_2 + 10e^- → 10Cl^- (пять молекул хлора получает десять электронов и превращается в десять ионов хлора)

Теперь можно записать полное ионное уравнение, учитывая, что на каждую молекулу KIO3 приходится 6 KOH и на пять молекул KIO3 требуется 5 Cl2:

5KIO3 + 5Cl2 + 30KOH → 5K5IO6 + 10KCl + 15H2O

Водород и кислород уравновешиваются в последнюю очередь, так как они появляются во всех слагаемых уравнения. Тип реакции - окислительно-восстановительная. Восстановителем здесь является Cl2, окислителем - KIO3.

б) В данном случае процесс окисления происходит с ионами серы из Na2SO3 (образуются ионы сульфата Na2SO4), а восстановления - с хромом из K2Cr2O7 (переходит в Cr2(SO4)3). Определите изменения степеней окисления и выполните баланс электронов, затем уравняйте остальную часть уравнения, следя за сохранением массы и заряда.

в) Здесь свинец Pb (восстановитель) окисляется до PbSO4, а PbO2 (окислитель) восстанавливается до PbSO4. Определите изменения степеней окисления свинца, выполните баланс электронов и затем уравновесьте остальные атомы и молекулы в реакции.

г) Алюминий Al (окислитель) окисляется до Al2O3, а Fe2O3 (восстановитель) восстанавливается до чистого железа Fe. Определите степени окисления, баланс электронов и уравновесьте уравнение.

д) Медь Cu (окислитель) реагирует с азотной кислотой HNO3 и превращается в Cu(NO3)2, в то время как HNO3 (восстановитель) превращается в NO и H2O. Определите изменения степеней окисления, выполните баланс электронов и уравновесьте уравнение.

Электронный баланс облегчает уравновешивание окислительно-восстановительных реакций, разделяя уравнения на две полуреакции (окисление и восстановление) и затем комбинируя их обратно, учитывая количество электронов, чтобы сохранить баланс заряда.

Question 2

4. (Углубленный) Методом электронного баланса подберите коэффициенты в реакциях, укажите восстановитель, окислитель и тип окислительно-восстановительной реакции: а) KIO3 + Cl2 + KOH → K5IO6 + KCl + H2O; б) Na2SO3 + K2Cr2O7 + H2SO4 → Na2SO4 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O; в) Pb + PbO2 + H2SO4 → PbSO4 + H2O; г) Al + Fe2O3 → Al2O3 + Fe; д) Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO + H2O.

Answer

Для подбора коэффициентов методом электронного баланса, необходимо определить степени окисления всех элементов в уравнениях, после чего найти количество отданных и принятых электронов в процессах окисления и восстановления. а) В реакции с участием KIO3, Cl2 и KOH, йод в KIO3 будет восстановлен (уменьшение степени окисления), а хлор Cl2 будет окислен (увеличение степени окисления). Начнем с определения изменений в степенях окисления: KIO3 + Cl2 + KOH → K5IO6 + KCl + H2O Йод в KIO3 имеет степень окисления +5, в K5IO6 +6, в каждой молекуле Cl2 степень окисления 0, а в KCl -1. Йод восстанавливается (+5 к +6), а хлор окисляется (0 к -1). Количество электронов, переданных йодом: 1 (переход от +5 к +6), и так как у нас есть 5 ионов йода, общее число электронов: 1 * 5 = 5 электронов передано. Количество электронов, полученных хлором при переходе от 0 к -1: 1 электрон на атом хлора, но поскольку одна молекула Cl2 содержит 2 атома, общее число электронов: 1 * 2 = 2 электрона на молекулу Cl2. Теперь уравняем электронный баланс для восстановителя и окислителя: 5 электронов (переданных йодом) = 2 электрона (полученных хлором) × n, где n - коэффициент для Cl2 n = 5 / 2 Так как n должно быть целым числом, умножаем все коэффициенты на 2, чтобы избавиться от дроби: 10I^- → 5I_2 + 10e^- (десять единиц йода переходит в пять молекул иодного газа и отдает десять электронов) 5Cl_2 + 10e^- → 10Cl^- (пять молекул хлора получает десять электронов и превращается в десять ионов хлора) Теперь можно записать полное ионное уравнение, учитывая, что на каждую молекулу KIO3 приходится 6 KOH и на пять молекул KIO3 требуется 5 Cl2: 5KIO3 + 5Cl2 + 30KOH → 5K5IO6 + 10KCl + 15H2O Водород и кислород уравновешиваются в последнюю очередь, так как они появляются во всех слагаемых уравнения. Тип реакции - окислительно-восстановительная. Восстановителем здесь является Cl2, окислителем - KIO3. б) В данном случае процесс окисления происходит с ионами серы из Na2SO3 (образуются ионы сульфата Na2SO4), а восстановления - с хромом из K2Cr2O7 (переходит в Cr2(SO4)3). Определите изменения степеней окисления и выполните баланс электронов, затем уравняйте остальную часть уравнения, следя за сохранением массы и заряда. в) Здесь свинец Pb (восстановитель) окисляется до PbSO4, а PbO2 (окислитель) восстанавливается до PbSO4. Определите изменения степеней окисления свинца, выполните баланс электронов и затем уравновесьте остальные атомы и молекулы в реакции. г) Алюминий Al (окислитель) окисляется до Al2O3, а Fe2O3 (восстановитель) восстанавливается до чистого железа Fe. Определите степени окисления, баланс электронов и уравновесьте уравнение. д) Медь Cu (окислитель) реагирует с азотной кислотой HNO3 и превращается в Cu(NO3)2, в то время как HNO3 (восстановитель) превращается в NO и H2O. Определите изменения степеней окисления, выполните баланс электронов и уравновесьте уравнение. Электронный баланс облегчает уравновешивание окислительно-восстановительных реакций, разделяя уравнения на две полуреакции (окисление и восстановление) и затем комбинируя их обратно, учитывая количество электронов, чтобы сохранить баланс заряда.