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 №42989

А

Аноним

13 ноября 2023 08:45 · публичный вопрос

А

Аноним 13 ноября 2023 08:45

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 начала нам нужно определить степени окисления элементов в каждом уравнении и определить, какие из них изменяются в ходе реакции. На основании изменения степеней окисления мы подберем коэффициенты в реакциях, используя метод электронного баланса. Также определим восстановитель и окислитель, а также тип окислительно-восстановительной реакции.

а) KIO3 + Cl2 + KOH → K5IO6 + KCl + H2O; В реакции участвуют йодат иод (в KIO3) с степенью окисления +5 и элементарный хлор с степенью окисления 0. В результате реакции получается периодат иод (в K5IO6) с степенью окисления +7 и ион хлора в составе KCl со степенью окисления -1.

Йод вводится в реакцию n электронов, хлор пожертвует n электронами: IO3- + 2 e- → IO6^(5-) (каждый ион йода получает 2 электрона, а их всего 5) Cl2 + 2 e- → 2 Cl^- (каждая молекула Cl2 передаёт 2 электрона, образовывая 2 иона Cl^-)

Теперь составим электронный баланс, приравняв количество электронов, участвующих в окислении и восстановлении: 2 x (IO3^-) + 10 e- → 5 x (IO6^(5-)) одновременно 10 x (Cl2 + 2 e- → 2 Cl^-)

Также нужно учесть баланс зарядов и атомов. Корректируем уравнение:

6 KIO3 + 10 Cl2 + 14 KOH → 6 K5IO6 + 20 KCl + 7 H2O

Упростим, если возможно:

6 KIO3 + 5 Cl2 + 14 KOH → 3 K5IO6 + 10 KCl + 7 H2O

Восстановитель: Cl2 (окисляется, теряет электроны). Окислитель: IO3^- (восстанавливается, получает электроны). Тип реакции: синтез из кислорода и хлора.

б) Na2SO3 + K2Cr2O7 + H2SO4 → Na2SO4 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O; Определяем изменения степеней окисления:

SO3^(2-) (сульфит) +4 → SO4^(2-) (сульфат) +6 (окисление) Cr2O7^(2-) (дихромат) +6 → Cr^(3+) (в хром(III) сульфате) +3 (восстановление)

Теперь составляем электронные полуреакции и складываем их, чтобы количество электронов совпадало:

Сульфит окисляется и отдает 2 электрона: SO3^(2-) → SO4^(2-) + 2 e^- Дихромат восстанавливается и принимает 6 электронов: Cr2O7^(2-) + 14 H^+ + 6 e^- → 2 Cr^(3+) + 7 H2O

Балансируем наименьшее общее кратное для количества электронов в полуреакциях и добавляем оставшиеся вещества (H2O, H^+ из H2SO4):

3 x (SO3^(2-) → SO4^(2-) + 2 e^-) (3 сульфита отдают 6 электронов) 2 x (Cr2O7^(2-) + 14 H^+ + 6 e^- → 2 Cr^(3+) + 7 H2O) (один дихромат принимает 6 электронов)

Объединяем: 3 Na2SO3 + 1 K2Cr2O7 + 14 H2SO4 → 3 Na2SO4 + 2 Cr2(SO4)3 + 5 K2SO4 + 7 H2O

Восстановитель: Na2SO3 (окисляется, теряет электроны). Окислитель: K2Cr2O7 (восстанавливается, получает электроны). Тип реакции: окисление сульфита и восстановление дихромата.

Следующие уравнения в) Pb + PbO2 + H2SO4 → PbSO4 + H2O, г) Al + Fe2O3 → Al2O3 + Fe и д) Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO + H2O необходимо также балансировать, учитывая изменение степеней окисления и обеспечивая баланс электронов, зарядов и атомов в аналогичном порядке, как было показано в первых двух примерах. Если у вас возникнут трудности с этими примерами, не стесняйтесь задать дополнительные вопросы.

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 начала нам нужно определить степени окисления элементов в каждом уравнении и определить, какие из них изменяются в ходе реакции. На основании изменения степеней окисления мы подберем коэффициенты в реакциях, используя метод электронного баланса. Также определим восстановитель и окислитель, а также тип окислительно-восстановительной реакции. а) KIO3 + Cl2 + KOH → K5IO6 + KCl + H2O; В реакции участвуют йодат иод (в KIO3) с степенью окисления +5 и элементарный хлор с степенью окисления 0. В результате реакции получается периодат иод (в K5IO6) с степенью окисления +7 и ион хлора в составе KCl со степенью окисления -1. Йод вводится в реакцию n электронов, хлор пожертвует n электронами: IO3- + 2 e- → IO6^(5-) (каждый ион йода получает 2 электрона, а их всего 5) Cl2 + 2 e- → 2 Cl^- (каждая молекула Cl2 передаёт 2 электрона, образовывая 2 иона Cl^-) Теперь составим электронный баланс, приравняв количество электронов, участвующих в окислении и восстановлении: 2 x (IO3^-) + 10 e- → 5 x (IO6^(5-)) одновременно 10 x (Cl2 + 2 e- → 2 Cl^-) Также нужно учесть баланс зарядов и атомов. Корректируем уравнение: 6 KIO3 + 10 Cl2 + 14 KOH → 6 K5IO6 + 20 KCl + 7 H2O Упростим, если возможно: 6 KIO3 + 5 Cl2 + 14 KOH → 3 K5IO6 + 10 KCl + 7 H2O Восстановитель: Cl2 (окисляется, теряет электроны). Окислитель: IO3^- (восстанавливается, получает электроны). Тип реакции: синтез из кислорода и хлора. б) Na2SO3 + K2Cr2O7 + H2SO4 → Na2SO4 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O; Определяем изменения степеней окисления: SO3^(2-) (сульфит) +4 → SO4^(2-) (сульфат) +6 (окисление) Cr2O7^(2-) (дихромат) +6 → Cr^(3+) (в хром(III) сульфате) +3 (восстановление) Теперь составляем электронные полуреакции и складываем их, чтобы количество электронов совпадало: Сульфит окисляется и отдает 2 электрона: SO3^(2-) → SO4^(2-) + 2 e^- Дихромат восстанавливается и принимает 6 электронов: Cr2O7^(2-) + 14 H^+ + 6 e^- → 2 Cr^(3+) + 7 H2O Балансируем наименьшее общее кратное для количества электронов в полуреакциях и добавляем оставшиеся вещества (H2O, H^+ из H2SO4): 3 x (SO3^(2-) → SO4^(2-) + 2 e^-) (3 сульфита отдают 6 электронов) 2 x (Cr2O7^(2-) + 14 H^+ + 6 e^- → 2 Cr^(3+) + 7 H2O) (один дихромат принимает 6 электронов) Объединяем: 3 Na2SO3 + 1 K2Cr2O7 + 14 H2SO4 → 3 Na2SO4 + 2 Cr2(SO4)3 + 5 K2SO4 + 7 H2O Восстановитель: Na2SO3 (окисляется, теряет электроны). Окислитель: K2Cr2O7 (восстанавливается, получает электроны). Тип реакции: окисление сульфита и восстановление дихромата. Следующие уравнения в) Pb + PbO2 + H2SO4 → PbSO4 + H2O, г) Al + Fe2O3 → Al2O3 + Fe и д) Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO + H2O необходимо также балансировать, учитывая изменение степеней окисления и обеспечивая баланс электронов, зарядов и атомов в аналогичном порядке, как было показано в первых двух примерах. Если у вас возникнут трудности с этими примерами, не стесняйтесь задать дополнительные вопросы.