Решение: Окислительно-восстановительная реакция
Документ к заданиюМатериал к заданиям 30 и 31 по химии
Прочитайте текст и выполните задания.
Для выполнения заданий 30, 31 используйте следующий перечень веществ:
дихромат натрия, серная кислота, иодид натрия, силикат калия, нитрат магния. Допустимо использование водных растворов веществ.
Используя перечень веществ из общего материала, выберите вещества, между которыми возможна окислительно-восстановительная реакция. Запишите уравнение только одной из возможных окислительно-восстановительных реакций, составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.
Решение по шагам
5 шаговВыбираем дихромат натрия, иодид натрия и серную кислоту. В кислой среде дихромат-ион является окислителем, а иодид-ион — восстановителем.
$$\mathrm{Cr_2O_7^{2-} + I^- + H^+}$$Определяем изменения степеней окисления: хром восстанавливается с $+6$ до $+3$, иод окисляется с $-1$ до $0$.
$$2\mathrm{Cr^{+6}} + 6e^- \rightarrow 2\mathrm{Cr^{+3}};\quad 6\mathrm{I^{-1}} - 6e^- \rightarrow 3\mathrm{I_2^0}$$Число принятых и отданных электронов одинаково, поэтому коэффициенты перед дихромат-ионом и иодид-ионом равны 1 и 6 соответственно.
Уравниваем реакцию в молекулярной форме с учётом серной кислоты и образующихся сульфатов.
$$\mathrm{Na_2Cr_2O_7 + 6NaI + 7H_2SO_4 \rightarrow Cr_2(SO_4)_3 + 3I_2 + 4Na_2SO_4 + 7H_2O}$$Дихромат натрия, содержащий хром в степени окисления $+6$, принимает электроны и является окислителем. Иодид натрия отдаёт электроны, поэтому является восстановителем.
$\mathrm{Na_2Cr_2O_7 + 6NaI + 7H_2SO_4 \rightarrow Cr_2(SO_4)_3 + 3I_2 + 4Na_2SO_4 + 7H_2O}$; электронный баланс: $2\mathrm{Cr^{+6}} + 6e^- \rightarrow 2\mathrm{Cr^{+3}}$, $6\mathrm{I^{-1}} - 6e^- \rightarrow 3\mathrm{I_2^0}$. Окислитель — $\mathrm{Na_2Cr_2O_7}$, восстановитель — $\mathrm{NaI}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Не учитывают кислую среду и не добавляют серную кислоту в уравнение.
Неверно определяют окислитель и восстановитель.
Записывают образование атомарного иода вместо молекулы $\mathrm{I_2}$.
Нарушают баланс сульфат-ионов, натрия или воды.