Примеры решения заданий. Пример 1. Укажите степень окисления (СО) подчеркнутых атомов элементов в предложенных частицах, а также их высшую и низшую степени окисления

Пример 1. Укажите степень окисления (СО) подчеркнутых атомов элементов в предложенных частицах, а также их высшую и низшую степени окисления. Объясните, какую роль могут выполнять указанные частицы в окислительно-восстановительных реакциях: только окислитель (Ox), только восстановитель (Red), окислитель и восстановитель (Ox и Red).

Cr ₂O₃, Сl O₄^–_, Zn, H₂ S

Cr ₂O₃ 2х + 3·(- 2) = 0 CO = +3

Хром – элемент VI группы, следовательно, высшая степень окисления его +6, т. к. хром является металлом, то его низшая степень окисления 0. В данном случае хром проявляет промежуточную степень окисления, следовательно, в окислительно-восстановительных реакциях данная частица может быть и окислителем и восстановителем (Ox и Red).

Сl O₄^– х + 4·(- 2) = –1 CO = +7

Хлор – элемент VII группы, следовательно, высшая степень окисления его +7, хлор – неметалл, следовательно низшая степень окисления его 7 - 8 = -1. В окислительно-восстановительных реакциях Сl O₄^– может быть только окислителем (Ox).

Zn CO = 0

Цинк – элемент II группы, следовательно, высшая степень окисления его +2, цинк – металл, низшая степень окисления 0. В окислительно-восстановительных реакциях Zn может быть только восстановителем (Red).

H₂ S 2·(- 1) + х = 0 CO = -2

Сера – элемент VI группы, значит, его высшая степень окисления +6, низшая степень окисления серы 6 – 8 = -2, следовательно, в окислительно-восстановительных реакциях H₂S может быть только восстановителем (Red).

Ox и Red

Ox

Red

Red

Пример 2. Составьте уравнение полуреакций в заданной среде:

Cr₂O₇^2– ® Cr³⁺ (кислая);

Cr₂O₃ ® CrO₄^2– (щелочная);

Br₂ ® BrO^– (нейтральная);

MnO₄^– ® MnO₂ (нейтральная).

Алгоритм составления уравнения полуреакции.

1. Рассчитывают степени окисления атомов элементов, которые ее изменяют.

2. Уравнивают их количество (при необходимости).

3. В соответствии с правилами среды уравнивают количество атомов кислорода и водорода.

4. Указывают количество отданных или принятых электронов.

Cr₂O₇^2– ® Cr³⁺

1. Степень окисления изменяет хром: с +6 в Cr₂O₇^2– до +3 в Cr³⁺;

2. Уравнивают количество атомов хрома:

Cr₂O₇^2– ® 2 Cr³⁺

3. В правую часть для восполнения недостатка 7 атомов кислорода запишем 7 Н₂О; в левую часть для уравнивания водорода запишем 14 Н⁺:

Cr₂O₇^2– + 14 Н⁺ ® 2 Cr³⁺ + 7 Н₂О

4. Степень окисления изменяет хром с +6 до +3, принимая 3ē, учитывая что в полуреакции участвует 2 атома хрома, принимается 6ē:

Cr₂O₇^2– + 14 Н⁺ + 6ē ® 2 Cr³⁺ + 7 Н₂О

Cr₂O₃ ® CrO₄^2–

1. Степень окисления изменяет хром: с +3 в Cr₂O₃ до +6 в CrO₄^2–;

2. Уравнивают количество атомов хрома:

Cr₂O₃ ® 2 CrO₄^2–

3. В левой части недостаток 5 атомов кислорода, добавим 10 ОН ^–;

в правую часть для уравнивания водорода и кислорода запишем 5 Н₂О:

Cr₂O₃ + 10 ОН ^–® 2 CrO₄^2– + 5 Н₂О

4. Степень окисления изменяет хром с +3 до +6, отдавая 3ē, учитывая, что в полуреакции участвует 2 атома хрома, отдается 6ē:

Cr₂O₃ + 10 ОН ^– – 6ē ® 2 CrO₄^2– + 5 Н₂О

Br₂ ® BrO^–

1. Степень окисления изменяет бром: с 0 в Br₂ до +1 в BrO^–;

2. Уравнивают количество атомов брома:

Br₂ ® 2 BrO^–;

3. Разница по кислороду в обеих частях (с учетом коэффициента) составляет 2 атома, следовательно, в левую часть необходимо записать 2 Н₂О, при этом кислород в обеих частях уравнивается, следовательно, необходимо уравнять в правой части водород, добавив 4Н⁺:

Br₂ + 2 Н₂О ® 2 BrO^– + 4Н⁺;

4. Степень окисления изменяет бром с 0 до +1, отдавая 1ē, учитывая, что в полуреакции участвует 2 атома брома, отдается 2ē:

Br₂ + 2 Н₂О – 2ē ® 2 BrO^– + 4Н⁺;

MnO₄^– ® MnO₂

1. Степень окисления изменяет марганец: с +7 в MnO₄^– до +4 в MnO₂;

2. Количество атомов марганца в обеих частях одинаково, коэффициенты не требуются.

3. Разница по кислороду в обеих частях составляет 2 атома, следовательно, в левую часть необходимо записать 2 Н₂О, при этом кислород в обеих частях не уравнялся, следовательно, необходимо уравнять его, добавив в правой части 4 ОН^–:

MnO₄^– + 2 Н₂О ® MnO₂ + 4 ОН^–;

4. Степень окисления изменяет марганец с +7 до +4, принимая 3ē:

MnO₄^– + 2 Н₂О + 3ē ® MnO₂ + 4 ОН^–;

Пример 2. Запишите электронно-ионные уравнения полуреакций, ионное и молекулярное уравнения реакции, соответствующее данному превращению:

_{+5 +4 0 +6}

КIO₃ + Na₂SO₃ + Н₂SO₄ ® I₂, SO₄^2–

Ox Red среда

К⁺ + IO₃^– + 2 Na⁺ +SO₃^2– + 2 Н⁺ + SO₄^2– ® I₂, SO₄^2–

2 IO₃^– + 12Н ⁺ + 10ē ® I₂ + 6Н₂О 2 1

SO₃^2– + Н₂О - 2ē ® SO₄^2– + 2Н ⁺ 10 5

2 IO₃^– + 12Н ⁺ + 5SO₃^2– + 5Н₂О ® I₂ + 6Н₂О + 5SO₄^2– + 10Н ⁺

2 IO₃^– + 2Н ⁺ + 5SO₃^2– ® I₂ + Н₂О + 5SO₄^2–

2K⁺ SO₄^2– 10Na⁺ 10Na⁺ 2K⁺ SO₄^2-

2КIO₃ + 5Na₂SO₃ + Н₂SO₄ ® I₂ + H₂O + 5Na₂SO₄ + K₂SO₄.

6.5. ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ

1. Рассчитайте и укажите степень окисления (СО) атомов подчеркнутых элементов в предложенных частицах. Объясните, какую роль могут выполнять предложенные частицы в окислительно-восстановительных реакциях: только окислитель (Ox), только восстановитель (Red), окислитель и восстановитель (Ox и Red).

	Cr O3^3^–, Mn O2, Pb O2, Cr 2O7^2^–		P 2O3, C O, Al O2^–, N O3^–
	Сd, Al O2^–, N 2O, N O3^–		Zn, H2 S O3, H N O3, Cl O4^–
	Al 2O3, Mn O4^–, Br ^–, Cr O4^2–		V O3^­–, N O2, Mn ^2+, Al
	C O2, Mn O2, Mn O4^2^–, Cl ^-		H2 S, Cl 2, S O4^2^–, Cr 2O7^2^–
	N O3^–, N O, Cr 2O7^2^–, S O3^2-		S O3^2^–, N O2^–, Cl O4^–, Br ^–
	Br O^–, Br ^–, Cd ^2+, Cr O4^2^–		Cr O2^–, Re O4^–, Pb O2, Cr O4^2^–
	N 2, Cl ^–, Cr O2^–, B 4O7^2^–		N O2^–, Mn O2, N O2, Cu
	Ti O^2+, Cl O^–, Cl O^–, Mn O4^–		S O4^2^–, Cl2, Mn ^2+, Cl O^–
	Mn O4^2^–, N O3^–, N H4^+, Cl O3^­–		Cl O4^–, Cl ^–, Cr O2^–, F 2
	N H4OH, V O^2+, Cl 2, V O3^–		Ca, N O3^–, Br O^–, N O2^–
	N O2, H 3PO4, H Cl, Cr O4^2^–		S O4^2^–, C O, H2 S, Mn O4^2^–
	N O3^–, Cl O3^–, Mn, S ^2^–		C O2, Cr 2O7^2^–, Br O^–, Se O4^2^–
	Sn ^2+, C H4, Se O4^2^–, Cl O3^–		Se O3^2^–, Al O2^–, Br ^–, Cl O3^–
	Sn O2, N 2O, Mn O2, S O3^2^–		Cl O3^–, S O4^2^–, Ti O^+, Mn O4^–
	Cl 2O, I 2, N 2O3, Cr 2O7^2^­–		I 2, N O, H2 Se, Cr 2O7^2^–

2. Запишите электронно-ионные уравнения полуреакций, ионное и молекулярное уравнения реакции, соответствующей данному превращению.

	KMnO4 + KI + H2SO4 ®Mn^2+, I2
Na2SeO3 + KВrO + H2O ® Br2, SeO4^2–
	FeSO4 + Br2 + H2SO4 ® Fe^3+, Brˉ
KMnO4 + KI + H2O ® MnO2, I2
	KCrO2 + Br2 + KOH ® Br^–, CrO4^2–
FeCl2 + KMnO4 + H2SO4 ® Fe^3+, Mn^2+
	Na2MnO4 + Na2SO3 + H2O ® MnO2, SO4^2–
K2Cr2O7 + FeSO4 + H2SO4 ® Cr^3+, Fe^3+
	KClO3 + KCrO2 + NaOH ® Cl^–, CrO4^2–
CrO3 + HCl ® Cl2, Cr^3+
	C + HNO3 ® CO2, NO2
Cr2(SO4)3 + NaClO + NaOH ® Cl^–, CrO4^2–
	KCrO2 + Cl2 + KOH ® CrO4^2–, Cl^–
Ni(OH)2 + NaClO + H2O ® Cl^–, Ni(OH)3↓
	KMnO4 + Na2SO3 + H2O ® SO4^2–, MnO2
BiCl3 + SnCl2 + KOH ® SnO3^2–, Bi
	Cr2(SO4)3 + Cl2 + KOH ® CrO4^2–, Cl^–
I2 + Cl2 + H2O ®IO3^–, Cl^–
	KClO3 + MnO2 + KOH ® MnO4^2–, Cl^–
Na3AsO3 + K2Cr2O7 + H2SO4 ® AsO4^3–, Cr^3+
	HCl + HNO3 ® Cl2, NO
KMnO4 + KI + NaOH ® MnO4^2–, IO3^–
	I2 + Na2SO3 + H2O ® I^–, SO4^2–
FeSO4 + KClO3 + H2SO4 ®Cl^–, Fe^3+
	KClO3 + I2 + H2O ® IO3^–, Cl^–
H2S + HNO3 ® SO4^2–, NO2
	Na3AsO3 + I2 + H2O ® AsO4^3–, I ^–
Mn(NO3)2 + NaBiO3 + HNO3 ® Bi^3+, MnO4^–
	KI + HNO3 ® NO, I2
KMnO4 + V2(SO4)3 + H2O ® MnO2, VO^2+
	FeCl2 + HNO3 + HCl ®Fe^3+, N2O
К2S + K2MnO4 + H2O ® S, MnO2
	MnSO4 + Cl2 + KOH ® MnO4^2–, Cl^–
H2S + K2Cr2O7 + H2SO4 ® Cr^3+, S
	K2Cr2O7 + Na2SO3 + H2SO4 ® Cr^3+, SO4^2–
MnO2 + KNO3 + KOH ®MnO4^2–, NO2
	Fe(NO3)2 + HNO3 ® Fe^3+, NO2
Cl2 + FeCl3 + KOH ® Cl^–, FeO4^2–
	K2Cr2O7 + HCl ®Cr^3+, Cl2
FeCl2 + NaBiO3 + NaOH ® Fe(OH)3, BiO^+
	SnCl2 + Na3AsO3 + HCl® Sn^4+, As
S + KOH® SO3^2–, S^2–
	SO2 + NaIO3 + H2O ® I^–, SO4^2–
H2S + HNO3 ® S, NO
	KBrO + MnCl2 + KOH ® Br ^–, MnO4^2–
K2Cr2O7+ FeSO4 + H2SO4 ® Cr^3+, Fe^3+
	NaCrO2 + NaClO + KOH ® CrO4^2–, Cl^–
KMnO4 + NaNO2 + H2SO4 ®Mn^2+, NO3^–
	SnCl2 + K2Cr2O7 + H2SO4 ® Sn^4+, Cr^3+
Cr2O3 + KNO3 + KOH ® CrO4^2–, N2
	К2S + KMnO4 + H2SO4 ® Mn^2+, SO4^2–
H2S + Cl2 + H2O ® SO4^2–, Cl^–
	HNO3 + Ni ® N2O, Ni^2+
MnO2 + НCl ®Mn^2+, Cl2
	FeCl3 + Na2SO3 + H2O ® Fe^2+, SO4^2–
HCl + Ni(OH)3 ® Ni^2+, Cl2
	KMnO4 + NaNO2 + H2O ® MnO2, NO3^–
SnCl2 +KBrO3 + HCl ® Sn^4+, Br ^–
	KMnO4 + H2S + H2SO4 ® Mn^2+, SO4^2–
(BiO)2SO4 + Br2 + NaOH ® BiO3^–, Br ^–

Дата добавления: 2014-10-15