Решение: Окислительно-восстановительная реакция
Статья к заданиюМатериал к заданиям 30 и 31 по химии
Прочитайте текст и выполните задания.
Для выполнения заданий 30, 31 используйте следующий перечень веществ:
иодид калия, серная кислота, гидроксид алюминия, оксид марганца(IV), нитрат магния. Допустимо использование водных растворов веществ.
Используя предложенный перечень веществ, выберите вещества, между которыми возможна окислительно-восстановительная реакция. Запишите уравнение одной из возможных окислительно-восстановительных реакций, составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель. Перечень веществ приведён в общем материале к заданию.
Решение по шагам
4 шагаВыбираем иодид калия, оксид марганца(IV) и серную кислоту. В кислой среде оксид марганца(IV) реагирует с иодид-ионами.
$$\mathrm{MnO_2 + KI + H_2SO_4}$$Определяем изменения степеней окисления: марганец восстанавливается с $+4$ до $+2$, а иод окисляется с $-1$ до $0$.
$$\mathrm{Mn^{+4}+2e^-\rightarrow Mn^{+2};\quad 2I^{-1}-2e^-\rightarrow I_2^0}$$Число принятых и отданных электронов одинаково, поэтому коэффициенты перед частицами в электронном балансе равны единице.
$$\mathrm{MnO_2 + 2KI + 2H_2SO_4 \rightarrow MnSO_4 + I_2 + K_2SO_4 + 2H_2O}$$Оксид марганца(IV) принимает электроны и является окислителем. Иодид-ионы отдают электроны и являются восстановителем; в составе исходного вещества восстановителем выступает иодид калия.
$\mathrm{MnO_2 + 2KI + 2H_2SO_4 \rightarrow MnSO_4 + I_2 + K_2SO_4 + 2H_2O}$; электронный баланс: $\mathrm{Mn^{+4}+2e^-\rightarrow Mn^{+2}}$, $\mathrm{2I^{-1}-2e^-\rightarrow I_2^0}$; окислитель — $\mathrm{MnO_2}$, восстановитель — $\mathrm{KI}$ (ион $\mathrm{I^-}$).
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Неверно определяют направление изменения степени окисления марганца.
Забывают, что два атома иода образуют молекулу $\mathrm{I_2}$.
Не учитывают серную кислоту при составлении молекулярного уравнения.
Называют восстановителем оксид марганца(IV), хотя он принимает электроны.