Решение: Окислительно-восстановительная реакция
Документ к заданиюПеречень веществ для выполнения заданий по химии
Прочитайте текст и выполните задания.
Для выполнения заданий 30, 31 используйте следующий перечень веществ:
сульфат аммония, хлороводород, оксид фосфора(V), оксид марганца(IV), ацетат бария. Допустимо использование водных растворов веществ.
Используя вещества из предложенного перечня, выберите вещества, между которыми возможна окислительно-восстановительная реакция. Запишите уравнение только одной возможной реакции, составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.
Решение по шагам
5 шаговВыбираем оксид марганца(IV) и хлороводород. При нагревании диоксид марганца окисляет хлорид-ионы хлороводорода до хлора.
$$ある$$Определяем изменения степеней окисления: марганец восстанавливается с $+4$ до $+2$, а хлор окисляется с $-1$ до $0$.
$$\mathrm{Mn^{+4} + 2e^- \rightarrow Mn^{+2}}$$Для образования молекулы хлора необходимы два атома хлора, поэтому два хлорид-иона отдают два электрона.
$$\mathrm{2Cl^- - 2e^- \rightarrow Cl_2}$$Расставляем коэффициенты и проверяем баланс атомов и зарядов.
$$\mathrm{MnO_2 + 4HCl \rightarrow MnCl_2 + Cl_2 + 2H_2O}$$Марганец принимает электроны, поэтому $\mathrm{MnO_2}$ является окислителем. Хлорид-ионы отдают электроны, поэтому $\mathrm{HCl}$ является восстановителем.
$\mathrm{MnO_2 + 4HCl \rightarrow MnCl_2 + Cl_2 + 2H_2O}$; электронный баланс: $\mathrm{Mn^{+4} + 2e^- \rightarrow Mn^{+2}}$, $\mathrm{2Cl^- - 2e^- \rightarrow Cl_2}$. Окислитель — $\mathrm{MnO_2}$, восстановитель — $\mathrm{HCl}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Неверно определяют хлороводород как окислитель, хотя хлорид-ионы отдают электроны.
Не учитывают, что для образования молекулы $\mathrm{Cl_2}$ нужны два атома хлора.
Записывают реакцию без нагревания или нарушают баланс атомов кислорода и водорода.
Указывают в качестве восстановителя молекулу хлора вместо хлорид-ионов.