Решение: Окислительно-восстановительная реакция в щелочной среде
Документ к заданиюМатериал к заданиям по химии
Прочитайте текст и выполните задания.
Для выполнения заданий 29 и 30 используйте следующий перечень веществ:
иодид калия, карбонат аммония, перманганат калия, ацетат кальция, пероксид водорода, серная кислота. Допустимо использование водных растворов веществ.
Используя перечень веществ из общего материала, выберите окислитель и восстановитель, реакция между которыми в соответствующей среде протекает с образованием двух нерастворимых веществ и раствора щёлочи; выделение газа происходить не должно. В качестве среды можно использовать воду или вещество из перечня. Запишите уравнение одной возможной окислительно-восстановительной реакции, составьте электронный баланс и укажите окислитель и восстановитель.
Решение по шагам
4 шагаВыбираем перманганат калия как окислитель: марганец в ионе $\mathrm{MnO_4^-}$ имеет степень окисления $+7$ и в нейтральной или щелочной среде восстанавливается до $\mathrm{MnO_2}$, где марганец имеет степень окисления $+4$.
$$\mathrm{Mn^{+7}+3e^-\rightarrow Mn^{+4}}$$Иодид калия является восстановителем: иод окисляется со степени окисления $-1$ до $0$ с образованием молекулярного иода.
$$\mathrm{2I^- - 2e^-\rightarrow I_2}$$Уравниваем число электронов: процесс восстановления умножаем на 2, а процесс окисления — на 3.
$$\mathrm{2Mn^{+7}+6e^-\rightarrow 2Mn^{+4};\quad 6I^- - 6e^-\rightarrow 3I_2}$$Составляем молекулярное уравнение реакции в воде. Образуются два нерастворимых вещества: $\mathrm{MnO_2}$ и $\mathrm{I_2}$, а также раствор щёлочи $\mathrm{KOH}$. Газ не выделяется.
$$\mathrm{2KMnO_4+6KI+4H_2O\rightarrow 2MnO_2\downarrow+3I_2\downarrow+8KOH}$$$\mathrm{2KMnO_4+6KI+4H_2O\rightarrow 2MnO_2\downarrow+3I_2\downarrow+8KOH}$. Электронный баланс: $\mathrm{Mn^{+7}+3e^-\rightarrow Mn^{+4}}$; $\mathrm{2I^- - 2e^-\rightarrow I_2}$. Окислитель — $\mathrm{KMnO_4}$, восстановитель — $\mathrm{KI}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Записывают реакцию перманганата с пероксидом водорода, при которой выделяется газообразный кислород.
Указывают иод как растворимый продукт, хотя молекулярный иод образует нерастворимое вещество.
Не учитывают воду и не получают в продуктах раствор щёлочи.
Неверно определяют окислитель и восстановитель: окислитель принимает электроны, а восстановитель отдаёт.