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 №42983

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 того чтобы подобрать коэффициенты в окислительно-восстановительных реакциях, необходимо рассмотреть изменение степеней окисления элементов, принимающих участие в окислении и восстановлении. Давайте разберём каждую реакцию по отдельности.

а) KIO3 + Cl2 + KOH → K5IO6 + KCl + H2O Сначала определим окислитель и восстановитель. Йод в соединении KIO3 имеет степень окисления +5 и окисляется до +7 в K5IO6. Хлор в Cl2 имеет степень окисления 0 и восстанавливается до -1 в KCl. Тип реакции – диспропорционирование. Для подбора коэффициентов напишем электронный баланс для каждого элемента проходящего изменение степени окисления:

I(+5) → I(+7) + 2e^- Cl(0) + 2e^- → 2Cl(-1)

Теперь уравняем количество электронов, отдаваемых и принимаемых в процессе:

6I(+5) → 6I(+7) + 12e^- 6Cl(0) + 12e^- → 12Cl(-1)

Теперь подберём коэффициенты в исходной реакции, чтобы степени окисления элементов корректно отображались:

6 KIO3 + 3 Cl2 + KOH → 6/5 K5IO6 + 6 KCl + H2O (укажем явно водород и калий):

6 KIO3 + 3 Cl2 + 6 KOH → 6/5 K5IO6 + 6 KCl + 3 H2O (умножаем все коэффициенты на 5, чтобы избавиться от дроби):

30 KIO3 + 15 Cl2 + 30 KOH → 6 K5IO6 + 30 KCl + 15 H2O

б) Na2SO3 + K2Cr2O7 + H2SO4 → Na2SO4 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O Определим изменения степеней окисления и окислительно-восстановительные пары:

S(+4) → S(+6) + 2e^- Cr(+6) + 3e^- → Cr(+3)

Уравняем количество электронов:

3S(+4) → 3S(+6) + 6e^- 2Cr(+6) + 6e^- → 2Cr(+3)

Теперь подберём коэффициенты в исходной реакции:

3 Na2SO3 + K2Cr2O7 + 4 H2SO4 → 3 Na2SO4 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 4 H2O

в) Pb + PbO2 + H2SO4 → PbSO4 + H2O Сначала определим окислитель и восстановитель. Свинец в элементарном состоянии Pb имеет степень окисления 0 и окисляется до +2 в PbSO4. Свинец в составе PbO2 имеет степень окисления +4 и восстанавливается до +2, так что реакция является реакцией диспропорционирования:

Pb(0) → Pb(+2) + 2e^- Pb(+4) + 2e^- → Pb(+2) С обеих сторон по 2 электрона; уравнивание не требуется.

Теперь подберём коэффициенты:

Pb + PbO2 + 2 H2SO4 → 2 PbSO4 + 2 H2O

г) Al + Fe2O3 → Al2O3 + Fe Здесь алюминий (Al(0)) выступает в качестве восстановителя, окисляясь до Al(+3), а железо (Fe(+3)) восстанавливается до Fe(0).

2Al(0) → 2Al(+3) + 6e^- 2Fe(+3) + 6e^- → 2Fe(0)

Коэффициенты уже уравновлены:

2 Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2 Fe

д) Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO + H2O Медь (Cu(0)) окисляется до Cu(+2), азот в HNO3 в степени окисления +5 превращается в NO со степенью окисления +2:

Cu(0) → Cu(+2) + 2e^- N(+5) + 3e^- → N(+2)

Уравниваем количество электронов:

3 Cu(0) → 3 Cu(+2) + 6e^- 2 N(+5) + 6e^- → 2 N(+2)

Теперь подберём коэффициенты в исходной реакции, также учитывая, что HNO3 является и окислителем, и источником азота в NO и Cu(NO3)2, и источником кислорода для H2O:

3 Cu + 8 HNO3 → 3 Cu(NO3)2 + 2 NO + 4 H2O

Подобрав коэффициенты, мы также нашли окислители, восстановители, и определили типы окислительно-восстановительных реакций для каждого уравнения.

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 того чтобы подобрать коэффициенты в окислительно-восстановительных реакциях, необходимо рассмотреть изменение степеней окисления элементов, принимающих участие в окислении и восстановлении. Давайте разберём каждую реакцию по отдельности. а) KIO3 + Cl2 + KOH → K5IO6 + KCl + H2O Сначала определим окислитель и восстановитель. Йод в соединении KIO3 имеет степень окисления +5 и окисляется до +7 в K5IO6. Хлор в Cl2 имеет степень окисления 0 и восстанавливается до -1 в KCl. Тип реакции – диспропорционирование. Для подбора коэффициентов напишем электронный баланс для каждого элемента проходящего изменение степени окисления: I(+5) → I(+7) + 2e^- Cl(0) + 2e^- → 2Cl(-1) Теперь уравняем количество электронов, отдаваемых и принимаемых в процессе: 6I(+5) → 6I(+7) + 12e^- 6Cl(0) + 12e^- → 12Cl(-1) Теперь подберём коэффициенты в исходной реакции, чтобы степени окисления элементов корректно отображались: 6 KIO3 + 3 Cl2 + KOH → 6/5 K5IO6 + 6 KCl + H2O (укажем явно водород и калий): 6 KIO3 + 3 Cl2 + 6 KOH → 6/5 K5IO6 + 6 KCl + 3 H2O (умножаем все коэффициенты на 5, чтобы избавиться от дроби): 30 KIO3 + 15 Cl2 + 30 KOH → 6 K5IO6 + 30 KCl + 15 H2O б) Na2SO3 + K2Cr2O7 + H2SO4 → Na2SO4 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O Определим изменения степеней окисления и окислительно-восстановительные пары: S(+4) → S(+6) + 2e^- Cr(+6) + 3e^- → Cr(+3) Уравняем количество электронов: 3S(+4) → 3S(+6) + 6e^- 2Cr(+6) + 6e^- → 2Cr(+3) Теперь подберём коэффициенты в исходной реакции: 3 Na2SO3 + K2Cr2O7 + 4 H2SO4 → 3 Na2SO4 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 4 H2O в) Pb + PbO2 + H2SO4 → PbSO4 + H2O Сначала определим окислитель и восстановитель. Свинец в элементарном состоянии Pb имеет степень окисления 0 и окисляется до +2 в PbSO4. Свинец в составе PbO2 имеет степень окисления +4 и восстанавливается до +2, так что реакция является реакцией диспропорционирования: Pb(0) → Pb(+2) + 2e^- Pb(+4) + 2e^- → Pb(+2) С обеих сторон по 2 электрона; уравнивание не требуется. Теперь подберём коэффициенты: Pb + PbO2 + 2 H2SO4 → 2 PbSO4 + 2 H2O г) Al + Fe2O3 → Al2O3 + Fe Здесь алюминий (Al(0)) выступает в качестве восстановителя, окисляясь до Al(+3), а железо (Fe(+3)) восстанавливается до Fe(0). 2Al(0) → 2Al(+3) + 6e^- 2Fe(+3) + 6e^- → 2Fe(0) Коэффициенты уже уравновлены: 2 Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2 Fe д) Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO + H2O Медь (Cu(0)) окисляется до Cu(+2), азот в HNO3 в степени окисления +5 превращается в NO со степенью окисления +2: Cu(0) → Cu(+2) + 2e^- N(+5) + 3e^- → N(+2) Уравниваем количество электронов: 3 Cu(0) → 3 Cu(+2) + 6e^- 2 N(+5) + 6e^- → 2 N(+2) Теперь подберём коэффициенты в исходной реакции, также учитывая, что HNO3 является и окислителем, и источником азота в NO и Cu(NO3)2, и источником кислорода для H2O: 3 Cu + 8 HNO3 → 3 Cu(NO3)2 + 2 NO + 4 H2O Подобрав коэффициенты, мы также нашли окислители, восстановители, и определили типы окислительно-восстановительных реакций для каждого уравнения.