Решение: Окислительно-восстановительная реакция
Документ к заданиюПеречень веществ для выполнения заданий 30, 31
Прочитайте текст и выполните задания.
Для выполнения заданий 30, 31 используйте следующий перечень веществ:
сульфат аммония, гидроксид калия, перманганат калия, нитрит калия, оксид меди(II). Допустимо использование водных растворов веществ.
Используйте перечень веществ из общего материала. Выберите вещества, между которыми возможна окислительно-восстановительная реакция. Запишите уравнение только одной из возможных реакций, составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.
Решение по шагам
5 шаговВыбираем перманганат калия и нитрит калия. В нейтральной водной среде перманганат восстанавливается до оксида марганца(IV), а нитрит окисляется до нитрата.
$$\mathrm{KMnO_4 + KNO_2 + H_2O \rightarrow MnO_2 + KNO_3 + KOH}$$Определяем степени окисления изменяющихся элементов: марганец изменяет степень окисления с $+7$ до $+4$, азот — с $+3$ до $+5$.
$$\mathrm{Mn^{+7} + 3e^- \rightarrow Mn^{+4};\quad N^{+3} - 2e^- \rightarrow N^{+5}}$$Уравниваем число отданных и принятых электронов: первую полуреакцию умножаем на 2, вторую — на 3.
$$\mathrm{2Mn^{+7} + 6e^- \rightarrow 2Mn^{+4};\quad 3N^{+3} - 6e^- \rightarrow 3N^{+5}}$$Расставляем коэффициенты и проверяем число атомов и заряд. Получаем молекулярное уравнение реакции.
$$\mathrm{2KMnO_4 + 3KNO_2 + H_2O \rightarrow 2MnO_2\downarrow + 3KNO_3 + 2KOH}$$Марганец принимает электроны, поэтому перманганат калия является окислителем. Азот в нитрите отдаёт электроны, поэтому нитрит калия является восстановителем.
$\mathrm{2KMnO_4 + 3KNO_2 + H_2O \rightarrow 2MnO_2\downarrow + 3KNO_3 + 2KOH}$; окислитель — $\mathrm{KMnO_4}$, восстановитель — $\mathrm{KNO_2}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Неверно считают, что перманганат в нейтральной среде восстанавливается до $\mathrm{Mn^{2+}}$; в нейтральной среде образуется $\mathrm{MnO_2}$.
Путают окислитель и восстановитель: окислитель принимает электроны, а восстановитель отдаёт.
Не уравнивают число отданных и принятых электронов.
Забывают указать электронный баланс и степени окисления изменяющихся элементов.