Решение: Окислительно-восстановительная реакция в растворе
Документ к заданиюМатериал для выполнения заданий 29 и 30 по химии
Прочитайте текст и выполните задания.
Для выполнения заданий 29 и 30 используйте следующий перечень веществ:
иодид натрия, серная кислота, ацетат серебра, хлорат натрия, оксид марганца(
II
), фторид калия. Допустимо использование водных растворов веществ.
Используя перечень веществ из общего материала, выберите вещества, которые вступают в окислительно-восстановительную реакцию с образованием простого вещества и без выделения газа. Запишите уравнение одной возможной реакции, составьте электронный баланс и укажите окислитель и восстановитель.
Решение по шагам
5 шаговВыбираем иодид натрия, хлорат натрия и серную кислоту. В кислой среде хлорат-ионы окисляют иодид-ионы до простого вещества — йода, при этом газ не выделяется.
$$\mathrm{ClO_3^- + I^- + H^+ \rightarrow Cl^- + I_2 + H_2O}$$Определяем изменения степеней окисления: иод в иодид-ионе повышает степень окисления от $-1$ до $0$, а хлор в хлорат-ионе понижает степень окисления от $+5$ до $-1$.
$$\mathrm{2I^- - 2e^- \rightarrow I_2;\quad Cl^{+5} + 6e^- \rightarrow Cl^{-1}}$$Уравниваем электронный баланс и записываем сокращённое ионное уравнение.
$$\mathrm{ClO_3^- + 6I^- + 6H^+ \rightarrow Cl^- + 3I_2 + 3H_2O}$$Переходим к молекулярному уравнению с использованием исходных веществ.
$$\mathrm{6NaI + NaClO_3 + 3H_2SO_4 \rightarrow 3I_2 + NaCl + 3Na_2SO_4 + 3H_2O}$$Иодид-ионы отдают электроны, поэтому иодид натрия является восстановителем. Хлорат-ионы принимают электроны, поэтому хлорат натрия является окислителем.
$\mathrm{6NaI + NaClO_3 + 3H_2SO_4 \rightarrow 3I_2 + NaCl + 3Na_2SO_4 + 3H_2O}$; электронный баланс: $\mathrm{2I^- - 2e^- \rightarrow I_2}$, $\mathrm{Cl^{+5} + 6e^- \rightarrow Cl^{-1}}$. Окислитель — $\mathrm{NaClO_3}$, 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
Неверно определяют хлор в хлорат-ионе как имеющий степень окисления $+3$ или $+7$.
Забывают умножить переход иода на три для уравнивания шести электронов.
Указывают серную кислоту как окислитель вместо хлората натрия.
Записывают образование газообразного йода вместо образования простого вещества $\mathrm{I_2}$ в растворе.