Номер 30, страница 196 - гдз по химии 10-11 класс задачник Еремин, Дроздов

7.30. Как можно выделить иод из иодида калия? Приведите три способа. Запишите уравнения реакций.

Выделить иод из иодида калия ($KI$) можно с помощью окислительно-восстановительных реакций, в которых иодид-ион ($I^-$) окисляется до молекулярного иода ($I_2$). Вот три способа это сделать.

Способ 1. Вытеснение более активным галогеном

Галогены, расположенные в периодической таблице выше иода (хлор $Cl_2$ или бром $Br_2$), являются более сильными окислителями. Они способны вытеснять иод из растворов его солей. Например, при пропускании газообразного хлора через раствор иодида калия происходит реакция замещения с образованием свободного иода.

В ходе реакции иодид-ионы окисляются, а молекулы хлора восстанавливаются:

Окисление: $2I^- - 2e^- \rightarrow I_2$

Восстановление: $Cl_2 + 2e^- \rightarrow 2Cl^-$

Суммарное уравнение реакции:

$2KI + Cl_2 \rightarrow 2KCl + I_2 \downarrow$

Ответ: Реакция с хлором: $2KI + Cl_2 \rightarrow 2KCl + I_2$.

Способ 2. Окисление сильным окислителем в кислой среде

Иодид-ионы можно окислить сильными окислителями, такими как перманганат калия ($KMnO_4$), в кислой среде (например, в растворе серной кислоты $H_2SO_4$). В результате реакции фиолетовый раствор перманганата обесцвечивается, так как ион $MnO_4^-$ восстанавливается до бесцветного иона $Mn^{2+}$, и образуется молекулярный иод.

Полуреакции процесса:

Окисление: $2I^- - 2e^- \rightarrow I_2$

Восстановление: $MnO_4^- + 8H^+ + 5e^- \rightarrow Mn^{2+} + 4H_2O$

Молекулярное уравнение реакции:

$10KI + 2KMnO_4 + 8H_2SO_4 \rightarrow 5I_2 \downarrow + 2MnSO_4 + 6K_2SO_4 + 8H_2O$

Ответ: Реакция с перманганатом калия в кислой среде: $10KI + 2KMnO_4 + 8H_2SO_4 \rightarrow 5I_2 + 2MnSO_4 + 6K_2SO_4 + 8H_2O$.

Способ 3. Электролиз водного раствора иодида калия

При пропускании постоянного электрического тока через водный раствор иодида калия на аноде (положительно заряженном электроде) происходит окисление иодид-ионов с образованием иода. На катоде (отрицательно заряженном электроде) происходит восстановление воды, а не ионов калия, так как калий — очень активный металл.

Процессы на электродах:

Анод (+): $2I^- - 2e^- \rightarrow I_2$

Катод (-): $2H_2O + 2e^- \rightarrow H_2 \uparrow + 2OH^-$

Суммарное уравнение электролиза:

$2KI + 2H_2O \xrightarrow{\text{электролиз}} I_2 + H_2 \uparrow + 2KOH$

Ответ: Электролиз водного раствора: $2KI + 2H_2O \xrightarrow{\text{электролиз}} I_2 + H_2 + 2KOH$.