Решение: Электронный баланс хлора
Используя метод электронного баланса, расставьте коэффициенты в схеме реакции $\mathrm{NaOH + Cl_2 \rightarrow NaClO_3 + NaCl + H_2O}$. Запишите в отдельной(-ых) строчке(-ах) формулы вещества/частицы окислителя и восстановителя. Укажите, какое(-ая) из этих веществ/частиц является окислителем, а какое(-ая) — восстановителем.
Решение по шагам
4 шагаОпределяем степени окисления хлора. В молекуле $\mathrm{Cl_2}$ хлор имеет степень окисления 0. В $\mathrm{NaCl}$ хлор имеет степень окисления $-1$, а в $\mathrm{NaClO_3}$ — $+5$.
$$\mathrm{Cl^0 \rightarrow Cl^{+5} + 5e^-;\quad Cl^0 + e^- \rightarrow Cl^{-1}}$$Уравниваем число отданных и принятых электронов. Процесс окисления умножаем на 1, процесс восстановления — на 5.
$$\mathrm{Cl^0 - 5e^- \rightarrow Cl^{+5};\quad 5Cl^0 + 5e^- \rightarrow 5Cl^{-1}}$$Следовательно, из трёх молекул $\mathrm{Cl_2}$ пять атомов хлора образуют $\mathrm{Cl^-}$, а один атом хлора — $\mathrm{ClO_3^-}$. После уравнивания остальных атомов получаем реакцию.
$$\mathrm{6NaOH + 3Cl_2 \rightarrow NaClO_3 + 5NaCl + 3H_2O}$$Хлор в составе $\mathrm{Cl_2}$ одновременно восстанавливается до $\mathrm{Cl^-}$ и окисляется до $\mathrm{ClO_3^-}$. Поэтому $\mathrm{Cl_2}$ выступает и окислителем, и восстановителем.
$\mathrm{6NaOH + 3Cl_2 \rightarrow NaClO_3 + 5NaCl + 3H_2O}$. Окислитель — $\mathrm{Cl_2}$, восстановитель — $\mathrm{Cl_2}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Неверно определяют степень окисления хлора в $\mathrm{NaClO_3}$.
Не учитывают, что в реакции диспропорционирования одно и то же вещество является и окислителем, и восстановителем.
Нарушают соотношение коэффициентов перед $\mathrm{NaCl}$ и $\mathrm{NaClO_3}$.