ГДЗ ХИМИЯ 9 КЛАСС Еремина В.В. Кузьменко Н.Е. Дроздова А.А. Лунина В.В. §16 Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций РЕШЕБНИК ОТВЕТЫ
Красным цветом приводится решение, а фиолетовым ― объяснение. |
Напишите уравнение горения кальция в кислороде.
2Ca + O2 = 2CaO
Какое вещество теряет, а какое принимает электроны? Атомы кальция теряют электроны, а атомы кислорода принимают электроны.
Ca0 + O20 ⟶ Ca+2O-2
Восстановитель Ca0 -2ē ⟶ Ca+2
Окислитель O20 +4ē ⟶ 2O-2
Назовите окислитель и восстановитель. Окислитель кислород, т.к. понижает свою степень окисления от 0 до -2. а восстановитель кальций, т.к. повышает свою степень окисления от 0 до +2
Задание 2
Напишите уравнения реакций восстановления водородом оксида свинца (II), оксида меди (I), оксида азота (IV) до простых веществ. Расставьте в них коэффициенты, пользуясь методом электронного баланса. Назовите окислители и восстановители.
PbO + H2 ⟶ Pb + H2O
Pb+2O + H20 ⟶ Pb0 + H2+1O
Pb+2 +2ē ⟶ Pb0 |2|х 1 ― процесс восстановления
H20 -2ē ⟶ 2H+ |2|х 1 ― процесс окисления
Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые присоединили и отдали атомы свинца и водорода. Находим наименьшее общее кратное для числа 2 ― это число 2 и, поделив его поочередно на 2, записываем результат за второй чертой в строках, касающихся элементов свинца и водорода. Множители 1 являются искомыми множителями. Сложим левые и правые части уравнений полуреакций, умножив их на дополнительные множители 1:
Pb+2 +
Pb+2 + H20 ⟶ Pb0 + 2H+
Эти коэффициенты переносим в уравнение реакции (имея в виду, что в формуле H2O уже указаны два атома водорода).
PbO + H2 = Pb + H2O
В приведённой реакции оксид свинца (за счёт атомов свинца в степени окисления +2) — окислитель, водород — восстановитель.
Cu2O + H2 ⟶ Cu + H2O
Cu2+1O + H20 ⟶ Cu0 + H2+1O
Cu+1 +1ē ⟶ Cu0 |1|х 2 ― процесс восстановления
H20 -2ē ⟶ 2H+1 |2|х 1 ― процесс окисления
Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые присоединили и отдали атомы меди и водорода. Находим наименьшее общее кратное для чисел 1 и 2 ― это число 2 и, поделив его поочередно на 2, записываем результат за второй чертой в строках, касающихся элементов меди и водорода. Множители 2 и 1 являются искомыми множителями. Сложим левые и правые части уравнений полуреакций, умножив их на дополнительные множители 2 и 1:
2Сu+1 + H20 ⟶ 2Cu0 + 2H+1
Эти коэффициенты переносим в уравнение реакции (имея в виду, что в формуле Cu2O уже указаны два атома меди и в формуле H2O — два атома водорода).
Cu2O + H2 ⟶ 2Cu + H2O
В приведённой реакции оксид меди (за счёт атомов меди в степени окисления +2) — окислитель, а водород — восстановитель.
NO2 + H2 ⟶ N2 + H2O
N+4O2 + H20 ⟶ N20 + H2+1O
2N+4 +8ē ⟶ N20 |8|х 1 ― процесс восстановления
H20 -2ē ⟶ 2H+1 |2|х 4― процесс окисления
Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые присоединили и отдали атомы азота и водорода. Находим наименьшее общее кратное для чисел 8 и 2 ― это число 8 и, поделив его поочередно на 8 и 2, записываем результат за второй чертой в строках, касающихся элементов азота и водорода. Множители 1 и 4 являются искомыми множителями. Сложим левые и правые части уравнений полуреакций, умножив их на дополнительные множители 1 и 4:
2N+4 + 4H20 ⟶ N20 + 8H+1
Эти коэффициенты переносим в уравнение реакции (имея в виду, что в формуле H2O уже указаны два атома водорода).
2NO2 + 4H2 = N2 + 4H2O
В приведённой реакции оксид азота (IV) (за счёт атомов азота в степени окисления +4) — окислитель, а водород — восстановитель.
Задание 3
В бромиде алюминия алюминий находится в высшей степени окисления, а бром – в низшей. Могут ли выступать в роли окислителя входящие в состав этого соединения атомы: а) алюминия; б) брома? А в роли восстановителя? Ответ поясните, используя уравнения реакций: AlBr3 + 3Na = 3NaBr + Al; 2AlBr3 + 3Cl2 = 2AlCl3 + 3Br2.
а) алюминия;
Могут. Окислитель алюминий, т.к. понижает свою степень окисления от +3 до 0 в окислительно-восстановительной реакции:
AlBr3 + 3Na = 3NaBr + Al
Al+3Br3 + 3Na0 = 3Na+1Br + Al0
Al+3 +3ē ⟶ Al0 окислитель
б) брома?
Не могут. Атомы брома в бромиде алюминия находится в низшей степени окисления, поэтому бром больше не в состоянии принимать электроны в окислительно-восстановительной реакции:
2AlBr3 + 3Cl2 = 2AlCl3 + 3Br2
2AlBr3-1 + 3Cl2 = 2AlCl3 + 3Br20
2Br-1 -2ē ⟶ Br20 восстановитель
А в роли восстановителя?
Могут. Атомы брома в бромиде алюминия находится в низшей степени окисления, поэтому бром может только отдавать электроны, поэтому может выступать только в роли восстановителя, т.к. повышает свою степень окисления от -1 до 0 в окислительно-восстановительной реакции:
2AlBr3 + 3Cl2 = 2AlCl3 + 3Br2
AlBr3-1 + Cl2 = AlCl3 + Br20
2Br-1 -2ē ⟶ Br20 восстановитель
Задание 4
Составьте уравнения полуреакций окисления и восстановления, назовите атом-окислитель и атом-восстановитель. Используя метод электронного баланса, найдите коэффициенты в схемах следующих реакций:
a) Na + Cl2 ⟶ NaCl
Na0 + Cl20 ⟶ Na+1Cl-1
Окислитель Cl2O +2ē ⟶ 2Cl-1 |2|х 1 ― процесс восстановления
Восстановитель Na0 -1ē ⟶ Na+1 |1|х 2 ― процесс окисления
Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые присоединили и отдали атомы хлора и натрия. Находим наименьшее общее кратное для чисел 1 и 2 ― это число 2 и, поделив его поочередно на 1 и 2, записываем результат за второй чертой в строках, касающихся элементов хлора и натрия. Множители 1 и 2 являются искомыми множителями. Сложим левые и правые части уравнений полуреакций, умножив их на дополнительные множители 1 и 2:
Cl20 + 2Na0 ⟶ 2Cl-1 + 2Na+1
Эти коэффициенты переносим в уравнение реакции.
2Na + Cl2 = 2NaCl
В приведённой реакции хлор — окислитель, а натрий — восстановитель.
P + O2 ⟶ P2O5
P0 + O20 ⟶ P2+5O5-2
Окислитель O2O +4ē ⟶ 2O-1 |4|х 5 ― процесс восстановления
Восстановитель P0 -5ē ⟶ P+5 |5|х 4― процесс окисления
Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые присоединили и отдали атомы кислорода и фосфора. Находим наименьшее общее кратное для чисел 4 и 5 ― это число 20 и, поделив его поочередно на 4 и 5, записываем результат за второй чертой в строках, касающихся элементов кислорода и фосфора. Множители 5 и 4 являются искомыми множителями. Сложим левые и правые части уравнений полуреакций, умножив их на дополнительные множители 5 и 4:
5O20 + 4P0 ⟶ 10O-1 + 4P+5
Эти коэффициенты переносим в уравнение реакции (имея в виду, что в формуле P2O5 уже указаны два атома фосфора и пять атомов кислорода).
2P + 5O2 = 2P2O5
В приведённой реакции кислород — окислитель, а фосфор — восстановитель.
HgO ⟶ Hg + O2
Hg+2O-2 ⟶ Hg0 + O20
Окислитель Hg+2 +2ē ⟶ Hg0 |2|х 2 ― процесс восстановления
Восстановитель 2O-2 -4ē ⟶ O20 |4|х 1― процесс окисления
Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые присоединили и отдали атомы ртути и кислорода. Находим наименьшее общее кратное для чисел 2 и 4 ― это число 4 и, поделив его поочередно на 2 и 4, записываем результат за второй чертой в строках, касающихся элементов ртути и кислорода. Множители 2 и 1 являются искомыми множителями. Сложим левые и правые части уравнений полуреакций, умножив их на дополнительные множители 2 и 1:
2Hg+2 + 2O-2 ⟶ 2Hg0 + O20
Эти коэффициенты переносим в уравнение реакции.
2HgO = 2Hg + O2
В приведённой реакции оксид ртути (II) (за счёт атомов ртути в степени окисления +2) — окислитель и восстановитель (за счёт атомов кислорода в степени окисления -2).
H2S + O2 ⟶ SO2 + H2O
H2S-2 + O20 ⟶ S+4O2-2 + H2O
Окислитель O20 +4ē ⟶ 2O-2 |4|х 3 ― процесс восстановления
Восстановитель S-2 -6ē ⟶ S+4 |6|х 2― процесс окисления
Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые присоединили и отдали атомы кислорода и серы. Находим наименьшее общее кратное для чисел 4 и 6 ― это число 12 и, поделив его поочередно на 4 и 6, записываем результат за второй чертой в строках, касающихся элементов кислорода и серы. Множители 3 и 2 являются искомыми множителями. Сложим левые и правые части уравнений полуреакций, умножив их на дополнительные множители 3 и 2:
3O20 + 2S-2 ⟶ 6O-2 + 2S+4
Эти коэффициенты переносим в уравнение реакции .
2H2S + 3O20 = 2SO2 + 2H2O
В приведённой реакции кислород — окислитель, а сероводород (за счёт атомов серы в степени окисления -2) — восстановитель .
NH3 + O2 ⟶ N2 + H2O
N-3H3 + O20 ⟶ N20 + H2O-2
Окислитель O20 +4ē ⟶ 2O-2 |4|х 3 ― процесс восстановления
Восстановитель 2N-3 -6ē ⟶ N20 |6|х 2― процесс окисления
Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые присоединили и отдали атомы кислорода и азота. Находим наименьшее общее кратное для чисел 4 и 6 ― это число 12 и, поделив его поочередно на 4 и 6, записываем результат за второй чертой в строках, касающихся элементов кислорода и азота. Множители 3 и 2 являются искомыми множителями. Сложим левые и правые части уравнений полуреакций, умножив их на дополнительные множители 3 и 2:
3O20 + 4N-3 ⟶ 6O-2 + 2N20
Эти коэффициенты переносим в уравнение реакции.
4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O
В приведённой реакции кислород — окислитель, а аммиак (за счёт атомов азота в степени окисления -3) — восстановитель.
б) NO + O2 ⟶ NO2
N+2O + O20 ⟶ N+4O2-2
Окислитель O20 +4ē ⟶ 2O-2 |4|х 1 ― процесс восстановления
Восстановитель N+2 -2ē ⟶ N+4 |2|х 2― процесс окисления
Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые присоединили и отдали атомы кислорода и азота. Находим наименьшее общее кратное для чисел 4 и 2 ― это число 4 и, поделив его поочередно на 4 и 2, записываем результат за второй чертой в строках, касающихся элементов кислорода и азота. Множители 1 и 2 являются искомыми множителями. Сложим левые и правые части уравнений полуреакций, умножив их на дополнительные множители 1 и 2:
O20 + 2N+2 ⟶ 2O-2 + 2N+4
Эти коэффициенты переносим в уравнение реакции.
2NO + O2 = 2NO2
В приведённой реакции кислород — окислитель, а оксид азота (II) (за счёт атомов азота в степени окисления +2) — восстановитель.
Cu(NO3)2 ⟶ CuO + NO2 + O2
Cu(N+5O3-2)2 ⟶ CuO + N+4O2 + O20
Окислитель N+5 +1ē ⟶ N+4 |1|х 4 ― процесс восстановления
Восстановитель 2O-2 -4ē ⟶ O20 |4|х 1― процесс окисления
Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые присоединили и отдали атомы азота и кислорода. Находим наименьшее общее кратное для чисел 1 и 4 ― это число 4 и, поделив его поочередно на 1 и 4, записываем результат за второй чертой в строках, касающихся элементов азота и кислорода. Множители 4 и 1 являются искомыми множителями. Сложим левые и правые части уравнений полуреакций, умножив их на дополнительные множители 4 и 1:
4N+5 + 2O-2 ⟶ 4N+4 + O20
Эти коэффициенты переносим в уравнение реакции.
2Cu(NO3)2 ⟶ CuO + 4NO2 + O2. Уравниваем число атомов элементов, которых не было в полуреакциях. Число атомов меди в обеих частях разное, уравниваем его, потому перед CuO пишем коэффициент 2:
2Cu(NO3)2 = 2CuO + 4NO2 + O2
В приведённой реакции нитрат меди (II) —окислитель (за счёт атомов азота в степени окисления +5) и восстановитель (за счёт атомов кислорода в степени окисления -2).
H2O2 + HI ⟶ I2 + H2O
H2O2-1 + 2HI-1 ⟶ I20 + 2H2O-2
Окислитель O-1 +1ē ⟶ O-2 |1|х 2 ― процесс восстановления
Восстановитель 2I-1 -2ē ⟶ I20 |2|х 1― процесс окисления
Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые присоединили и отдали атомы кислорода и иода. Находим наименьшее общее кратное для чисел 1 и 2 ― это число 2 и, поделив его поочередно на 1 и 2, записываем результат за второй чертой в строках, касающихся элементов кислорода и иода. Множители 2 и 1 являются искомыми множителями. Сложим левые и правые части уравнений полуреакций, умножив их на дополнительные множители 2 и 1:
2O-1 + 2I-1 ⟶2O-2 + I20
Эти коэффициенты переносим в уравнение реакции (имея в виду, что в формуле H2O2 уже указаны два атома кислорода).
H2O2 + 2HI = I2 + 2H2O
В приведённой реакции перекись водорода (за счёт атомов кислорола в степени окисления -1) — окислитель, а иодоводород (за счёт атомов иода в степени окисления -1) — восстановитель.
S + H2SO4 (конц.) ⟶ SO2 + H2O
S0 + H2S+6O4 (конц.) ⟶ S+4O2 + H2O
Окислитель S+6 +2ē ⟶ S+4 |2|х 2 ― процесс восстановления
Восстановитель S0 -4ē ⟶ S+4 |4|х 1― процесс окисления
Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые присоединили и отдали атомы серы. Находим наименьшее общее кратное для чисел 2 и 4 ― это число 4 и, поделив его поочередно на 2 и 4, записываем результат за второй чертой в строках, касающихся элементов серы. Множители 2 и 1 являются искомыми множителями. Сложим левые и правые части уравнений полуреакций, умножив их на дополнительные множители 2 и 1:
2S+6 + S0 ⟶ 2S+4 + S+4
Эти коэффициенты переносим в уравнение реакции.
S + 2H2SO4 (конц.) ⟶ 3SO2 + H2O. Уравниваем число атомов элементов, которых не было в полуреакциях. Число атомов водорода в обеих частях разное, уравниваем его, потому перед H2O пишем коэффициент 2:
S + 2H2SO4 (конц.) = 5SO2 + 2H2O
В приведённой реакции серная кислота (за счёт атомов серы в степени окисления +6) — окислитель, а сера — восстановитель.
Задание 5
На хлорирование алюминия было затрачено 11,2 л хлора (в пересчёте на н.у.). Рассчитайте массу алюминия, вступившего в реакцию.
Дано: V(Cl2)=11,2 л
Найти: m(Al)-?
Решение
1-й способ
n(Cl2)=V(Cl2)/Vm=11,2 л : 22,4 л/моль=0,5 моль
Составляем химическое уравнение:
2Al + 3Cl2 = 2AlCl3
По уравнению реакции n(Al)/2=n(Cl2)/3, поэтому
n(Al)=2•n(Cl2):3=2 • 0,5 моль:3=0,333 моль
m(Al)=n(Al)•M(Al)=0,333 моль • 27 г/моль=9 г
2-й способ
Составим химическое уравнение:
х г 11,2 л
2Al + 3Cl2 = 2AlCl3
54 г 67,2 л
Над формулами соединений Al и Cl2 записываем неизвестную массу алюминия (х г) и приведенный в условии задачи объём хлора (11,2 л), а под формулами соединений ― массу и объём соответствующего количества вещества согласно коэффициентам в химическом уравнении. При н.у. 1 моль любого газа занимает объём 22,4 л, а 3 моль газа ― 67,2 л.
M(Al)=27 г/моль, масса 1 моль=27 г, а масса 2 моль=54 г
х=m(Al)=11,2 л • 54 г : 67,2 л =9 г
Ответ: m(Al)=9 г
Задание 6
Иногда элемент-окислитель и элемент-восстановитель входят в состав одного и того же соединения. В этом случае окислительно-восстановительную реакцию называют внутримолекулярной. Примером может служить разложение воды на простые вещества под действием электрического тока. Составьте уравнение реакции, назовите окислитель и восстановитель.
H2+1O-2 ⟶ H20 + O20
Окислитель 2H+1 +2ē ⟶ H20 |2|х 2 ― процесс восстановления
Восстановитель 2O-2 -4ē ⟶ O20 |4|х 1― процесс окисления
Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые присоединили и отдали атомы водорода и кислорода. Находим наименьшее общее кратное для чисел 2 и 4 ― это число 4 и, поделив его поочередно на 2 и 4, записываем результат за второй чертой в строках, касающихся элементов водорода и кислорода. Множители 2 и 1 являются искомыми множителями. Сложим левые и правые части уравнений полуреакций, умножив их на дополнительные множители 2 и 1:
2H+1 + 2O-2 ⟶ 2H20 + O20
Эти коэффициенты переносим в уравнение реакции.
2H2O ⟶ 2H2 + O2
В приведённой реакции вода — окислитель (за счёт атомов водорода в степени окисления +1) и восстановитель (за счёт атомов кислорода в степени окисления -2).
Задание 7
Напишите уравнения реакций горения в кислороде следующих веществ: железа, водорода, фосфора, аммиака NH3, оксида углерода (II), метана CH4. В каждой реакции определите элемент-восстановитель.
4Fe + 3O2 = 2Fe2O3
Fe0 + O20 ⟶ Fe2+3O3-2
Восстановитель железо, т.к. повышает свою степень окисления от 0 до +3.
2H2 + O2 = 2H2O
H20 + O20 ⟶ H2+1O-2
Восстановитель водород, т.к. повышает свою степень окисления от 0 до +1.
4P + 5O2 = 2P2O5
P0 + O20 ⟶ P2+5O5-2
Восстановитель фосфор, т.к. повышает свою степень окисления от 0 до +5.
4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O
N-3H3 + O20 ⟶ N20 + H2O-2
Восстановитель азот, т.к. повышает свою степень окисления от -3 до +0.
2CO + O2 = 2CO2
C+2O + O20 ⟶ 2C+4O2-2
Элемент-всстановитель углерод (вещество-восстановитель оксид углерода (II), за счет атома углерода в степени окисления +2), т.к. повышает свою степень окисления от +2 до +4.
CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O
C-4H4 + O20 ⟶ C+4O2-2 + H2O
Элемент-восстановитель углерод (вещество-восстановитель метан, за счет атома углерода в степени окисления -4), т.к. повышает свою степень окисления от -4 до +4.
Задание 8
Напишите уравнения реакций восстановления водородом следующих веществ: оксида вольфрама (VI), оксида хрома (III), оксида титана (IV). В каждой реакции определите элемент-окислитель.
WO3 + 3H2 = W + 3H2O
W+6O3 + H20 ⟶ W0 + H2+1O
Элемент-окислитель вольфрам (вещество-окислитель оксид вольфрама (VI), за счет атома вольфрама в степени окисления +6), т.к. понижает свою степень окисления от +6 до 0.
Cr2O3 + 3H2 = 2Cr + 3H2O
Cr2+3O3 + H20 ⟶ Cr0 + H2+1O
Элемнт-окислитель хром (вещество-окислитель оксид хрома (III), за счет атома хрома в степени окисления +3), т.к. понижает свою степень окисления от +3 до 0.
TiO2 + 2H2= Ti + 2H2O
Ti+4O2 + H20 ⟶ Ti0 + H2+1O
Элемнт-окислитель титан (вещество-окислитель оксид титана (IV), за счет атома титана в степени окисления +4), т.к. понижает свою степень окисления от +4 до 0.
Задание 9
Железо может быть получено восстановлением оксида железа (III) углеродом, водородом, алюминием. Напишите уравнения реакций. Расставьте коэффициенты методом электронного баланса. Назовите окислитель и восстановитель в каждой реакции.
Fe2+3O3 + C0 ⟶ Fe0 + C+2O
Окислитель Fe+3 +3ē ⟶ Fe0 |3|х 2 ― процесс восстановления
Восстановитель C0 -2ē ⟶ C+2 |2|х 3― процесс окисления
Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые присоединили и отдали атомы железа и углерода. Находим наименьшее общее кратное для чисел 3 и 2 ― это число 6 и, поделив его поочередно на 3 и 2, записываем результат за второй чертой в строках, касающихся элементов железа и углерода. Множители 2 и 3 являются искомыми множителями. Сложим левые и правые части уравнений полуреакций, умножив их на дополнительные множители 2 и 3:
3С0 + 2Fe+3 ⟶ 3С+2 + 2Fe0
Эти коэффициенты переносим в уравнение реакции (имея в виду, что в формуле Fe2O3 уже указаны два атома железа).
Fe2O3 + 3C = 2Fe + 3CO
В приведённой реакции углерод — окислитель, а оксид железа (III) (за счёт атомов железа в степени окисления +3) — восстановитель.
Fe2+3O3 + H20 ⟶ Fe0 + H2+1O
Окислитель Fe+3 +3ē ⟶ Fe0 |3|х 2 ― процесс восстановления
Восстановитель H20 -2ē ⟶ 2H+1 |2|х 3― процесс окисления
Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые присоединили и отдали атомы железа и водорода. Находим наименьшее общее кратное для чисел 3 и 2 ― это число 6 и, поделив его поочередно на 2 и 2, записываем результат за второй чертой в строках, касающихся элементов железа и водорода. Множители 3 и 2 являются искомыми множителями. Сложим левые и правые части уравнений полуреакций, умножив их на дополнительные множители 3 и 2:
2Fe+3 + 3H20⟶ 2Fe0 + 6H+1
Эти коэффициенты переносим в уравнение реакции (имея в виду, что в формуле Fe2O3 уже указаны два атома железа, а в формуле H2— два атома водорода).
Fe2O3 + 3H2 = 2Fe + 3H2O
В приведённой реакции оксид железа (III) (за счёт атомов железа в степени окисления +3) — окислитель, а водород — восстановитель.
Fe2+3O3 + Al0 ⟶ Fe0 + Al2+3O3
Окислитель Fe+3 +3ē ⟶ Fe0 |3|х 2 ― процесс восстановления
Восстановитель 2Al0 -6ē ⟶ Al2+3 |6|х 1― процесс окисления
Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые присоединили и отдали атомы железа и алюминия. Находим наименьшее общее кратное для чисел 3 и 6 ― это число 6 и, поделив его поочередно на 3 и 6, записываем результат за второй чертой в строках, касающихся элементов железа и алюминия. Множители 2 и 1 являются искомыми множителями. Сложим левые и правые части уравнений полуреакций, умножив их на дополнительные множители 2 и 1:
2Fe+3 + 2Al0⟶ 2Fe0 + Al2+3
Эти коэффициенты переносим в уравнение реакции (имея в виду, что в формуле Fe2O3 уже указаны два атома железа).
Fe2O3 + 2Al = 2Fe + Al2O3
В приведённой реакции оксид железа (III) (за счёт атомов железа в степени окисления +3) — окислитель, а алюминий — восстановитель.
Задание 10
При освещении фтор реагирует с инертным газом ксеноном с образованием фторида ксенона (II) XeF2.
Напишите уравнение реакции. Xe + F2 = XeF2
Сколько граммов фторида ксенона (II) можно получить из 11,2 л (н. у.) ксенона Xe, если выход продукта реакции составляет 20% от теоретически возможного?
Дано: V(Xe)=11,2 л, η(XeF2)=20%
Найти: mпракт.(XeF2)-?
Решение
1-й способ
n(Xe)=V(Xe)/Vm=11,2 л : 22,4 л/моль=0,5 моль
Составим химическое уравнение: Xe + F2 = XeF2
По уравнению реакции nтеор.(Xe)/1=n(XeF2)/1, поэтому
nтеор.(XeF2)=n(Xe)=0,5 моль
mтеор.(XeF2)=nтеор.(XeF2)•M(XeF2)=0,5 моль • 169 г/моль =84,5 г
mпракт.(XeF2)=η(XeF2)•mтеор.(XeF2):100%=20%•84,5 г : 100%=16,9 г
2-й способ
Составим химическое уравнение:
11,2 л х г
Xe + F2 = XeF2
22,4 л 169 г
Над формулами соединений Xe и XeF2 записываем приведенный в условии задачи объём ксенона (11,2 л) и неизвестную массу оксида ксенона (II) (х г), а под формулами соединений ― объём и массу соответствующего количества вещества согласно коэффициентам в химическом уравнении. При н.у. 1 моль любого газа занимает объём 22,4 л.
M(XeF2)=169 г/моль, масса 1 моль=169 г
х=mтеор.(XeF2)=11,2 л • 169 г : 22,4 л =84,5 г
mпракт.(XeF2)=η(XeF2)•mтеор.(XeF2):100%=20%•84,5 г : 100%=16,9 г
Ответ: mпракт.(XeF2)=16,9 г
Задание 11
Методом электронного баланса расставьте коэффициенты в следующих схемах реакций:
a) BaSO4 + C ⟶ BaS + CO;
BaS+6O4 + C00 ⟶ BaS-2 + C+2O
S+6 +8ē ⟶ S-2 |8|х 1
C0 -2ē ⟶ C+2 |2|х 4
Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые присоединили и отдали атомы серы и углерода. Находим наименьшее общее кратное для чисел 8 и 2 ― это число 8 и, поделив его поочередно на 8 и 2, записываем результат за второй чертой в строках, касающихся элементов серы и углерода. Множители 1 и 4 являются искомыми множителями. Сложим левые и правые части уравнений полуреакций, умножив их на дополнительные множители 1 и 4:
S+6 + 4C0 ⟶ S-2 + 2C+2
Эти коэффициенты переносим в уравнение реакции:
BaSO4 + 4C = BaS + 4CO
Al + H2SO4 ⟶ Al2(SO4)3 + H2
Al0 + H2+1SO4 ⟶ Al2+3(SO4)3 + H20
2H+1 +2ē ⟶ H20 |2|х 3
Al0 -3ē ⟶ Al+3 |3|х 2
Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые присоединили и отдали атомы водорода и алюминия. Находим наименьшее общее кратное для чисел 2 и 3 ― это число 6 и, поделив его поочередно на 2 и 3, записываем результат за второй чертой в строках, касающихся элементов водорода и алюминия. Множители 3 и 2 являются искомыми множителями. Сложим левые и правые части уравнений полуреакций, умножив их на дополнительные множители 3 и 2:
6H+1 + 2Al0 ⟶ 3H20 + 2Al+3
Эти коэффициенты переносим в уравнение реакции (имея в виду, что в формуле H2SO4 уже указаны два атома водорода, а в формуле Al2(SO4)3 — два атома алюминия):
2Al + 3H2SO4 ⟶ Al2(SO4)3 + 3H2
KClO3 + P ⟶ KCl + P2O5
KCl+5O3 + P0 ⟶ KCl-1 + P2+5O5
Cl+5 +6ē ⟶ Cl-1 |6|х 5
P0 -5ē ⟶ P+5 |5|х 6
Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые присоединили и отдали атомы хлора и фосфора. Находим наименьшее общее кратное для чисел 6 и 5 ― это число 30 и, поделив его поочередно на 6 и 5, записываем результат за второй чертой в строках, касающихся элементов хлора и фосфора. Множители 5 и 6 являются искомыми множителями. Сложим левые и правые части уравнений полуреакций, умножив их на дополнительные множители 5 и 6:
5Cl+5 + 6P0 ⟶ 5Cl-1 + 6P+5
Эти коэффициенты переносим в уравнение реакции (имея в виду, что в формуле P2O5 уже указаны два атома фосфора):
5KClO3 + 6P = 5KCl + 3P2O5
S + KOH ⟶ K2SO3 + K2S + H2O
S0 + KOH ⟶ K2S+4O3 + K2S-2 + H2O
S0 +2ē ⟶ S-2 |2|х 2
S0 -4ē ⟶ S+4 |4|х 1
Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые присоединили и отдали атомы серы. Находим наименьшее общее кратное для чисел 2 и 4 ― это число 4 и, поделив его поочередно на 2 и 4, записываем результат за второй чертой в строках, касающихся элементов серы. Множители 2 и 1 являются искомыми множителями. Сложим левые и правые части уравнений полуреакций, умножив их на дополнительные множители 2 и 1:
2S0 + S0 ⟶ 2S-2 + S+4
Эти коэффициенты переносим в уравнение реакции (имея в виду, что в формуле P2O5 уже указаны два атома фосфора):
3S + KOH ⟶ K2SO3 + 2K2S + H2O
Уравниваем число атомов элементов, которых не было в полуреакциях. Число атомов калия в обеих частях разное, уравниваем его, потому перед KOH пишем коэффициент 6:
3S + 6KOH ⟶ K2SO3 + 2K2S + H2O
Число атомов водорода в обеих частях разное, уравниваем его, потому перед H2O пишем коэффициент 3:
3S + 6KOH ⟶ K2SO3 + 2K2S + 3H2O
Число атомов кислорода в обеих частях одинаковое.
б) KClO3 ⟶ KClO4 + KCl
KCl+5O3 ⟶ KCl+7O4 + KCl-1
Cl+5 +6ē ⟶ Cl-1 |6|х 1
Cl+5 -2ē ⟶ Cl+7 |2|х 3
Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые присоединили и отдали атомы хлора. Находим наименьшее общее кратное для чисел 6 и 2 ― это число 6 и, поделив его поочередно на 6 и 2, записываем результат за второй чертой в строках, касающихся элементов хлора. Множители 1 и 3 являются искомыми множителями. Сложим левые и правые части уравнений полуреакций, умножив их на дополнительные множители 1 и 3:
Cl+5 + 3Cl+5 ⟶ Cl-1 + 3Cl+7
Эти коэффициенты переносим в уравнение реакции (имея в виду, что в формуле P2O5 уже указаны два атома фосфора):
4KClO3 = 3KClO4 + KCl
Na2CO3 + C ⟶ Na + CO
Na2+1C+4O3 + C0 ⟶ Na0 + C+2O
Na2+1 +2ē ⟶ 2Na0
C+4 +2ē ⟶ C+2
------------------------------------------------
Na2+1 + C+4 +4ē ⟶ 2Na0 + C+2 |4|х 1
C0 -2ē ⟶ C+2 |2|х 2
Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые присоединили и отдали атомы натрия и углерода. Находим наименьшее общее кратное для чисел 4 и 2 ― это число 4 и, поделив его поочередно на 4 и 2, записываем результат за второй чертой в строках, касающихся элементов натрия и углерода. Множители 1 и 2 являются искомыми множителями. Сложим левые и правые части уравнений полуреакций, умножив их на дополнительные множители 1 и 2:
Na2+1 + С+4 + 2C0 ⟶ 2Na0 + 3C+2
Эти коэффициенты переносим в уравнение реакции:
Na2CO3 + 2C = 2Na + 3CO
Похожие новости
Комментарии
Часто задаваемые вопросы
Для чего создан сайт?
Чтобы помочь ученикам.
У вас нет ГДЗ для моего учебника (
Это не проблема. Напиши нам чего нет и мы добавим.
Как с вами связатся?
Через почту: admin@gdz.cool или обратную связь.
Вам можно предложить учебник для ГДЗ?
Да. Отправь учебник на электронную почту, чтобы мы его решили.
В каком классе вы учитесь?
Социальные сети