Решение: Окисление аммиака перманганатом
Документ к заданиюПеречень веществ для выполнения заданий 29 и 30
Прочитайте текст и выполните задания.
Для выполнения заданий 29 и 30 используйте следующий перечень веществ:
гидроксид натрия, нитрат лития, сульфит калия, аммиак, перманганат калия, гидрофосфат натрия. Допустимо использование водных растворов веществ.
Используя перечень веществ из общего материала, выберите два вещества, окислительно-восстановительная реакция между которыми приводит к выделению газообразного простого вещества, образованию осадка оксида и раствора щёлочи. Запишите уравнение только одной возможной реакции с участием выбранных веществ. Запишите уравнения процессов окисления и восстановления, составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.
Решение по шагам
4 шагаВыбираем перманганат калия и аммиак. В реакции перманганат восстанавливается до диоксида марганца, который выпадает в осадок, а аммиак окисляется до газообразного азота. В растворе образуется гидроксид калия.
$$2\mathrm{KMnO_4}+2\mathrm{NH_3}\rightarrow2\mathrm{MnO_2}\downarrow+\mathrm{N_2}\uparrow+2\mathrm{KOH}+2\mathrm{H_2O}$$Определяем изменения степеней окисления: марганец восстанавливается с $+7$ до $+4$, а азот в аммиаке окисляется с $-3$ до $0$.
$$\mathrm{Mn^{+7}}+3e^-\rightarrow\mathrm{Mn^{+4}};\quad \mathrm{N^{-3}}-3e^-\rightarrow\mathrm{N^0}$$Электронный баланс составляют с учётом двух атомов марганца и двух атомов азота в молекуле азота.
$$2\mathrm{Mn^{+7}}+6e^-=2\mathrm{Mn^{+4}};\quad 2\mathrm{N^{-3}}-6e^-=2\mathrm{N^0}$$Процесс окисления — превращение аммиака в азот. Процесс восстановления — превращение перманганата до диоксида марганца. Перманганат калия является окислителем, аммиак — восстановителем.
$$\mathrm{NH_3}\rightarrow\mathrm{N_2};\quad \mathrm{MnO_4^-}\rightarrow\mathrm{MnO_2}$$2\mathrm{KMnO_4}+2\mathrm{NH_3}\rightarrow2\mathrm{MnO_2}\downarrow+\mathrm{N_2}\uparrow+2\mathrm{KOH}+2\mathrm{H_2O};\ \mathrm{KMnO_4} — окислитель, \mathrm{NH_3} — восстановитель.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Неверно указывают аммиак как окислитель.
Не учитывают, что молекула азота содержит два атома и записывают несогласованный электронный баланс.
Записывают образование оксида марганца без обозначения осадка.
Получают воду или гидроксид калия с неправильными коэффициентами.