Номер 3, страница 199 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 41. Марганец. Глава 4. Металлы побочных подгрупп - номер 3, страница 199.

Условие.

3. При сплавлении пиролюзита с оксидом кальция образуется манганит (манганат(IV)) кальция $CaMnO_3$, а при действии соляной кислотой — выделяется хлор и образуется хлорид марганца(II). Какие свойства проявляет пиролюзит в этих реакциях?

Решение.

Решение 2.

Решение

Пиролюзит — это минерал, основной компонент которого диоксид марганца ($MnO_2$). Чтобы определить, какие свойства он проявляет в описанных реакциях, необходимо составить их уравнения и проанализировать изменения степеней окисления.

1. Взаимодействие пиролюзита с оксидом кальция ($CaO$).
Реакция сплавления: $MnO_2 + CaO \xrightarrow{t} CaMnO_3$.
В этой реакции образуется манганит(IV) кальция. Проанализируем степени окисления марганца до и после реакции:

• В диоксиде марганца ($Mn^{+4}O_2^{-2}$) степень окисления марганца равна +4.
• В манганите кальция ($Ca^{+2}Mn^{+4}O_3^{-2}$) степень окисления марганца также равна +4 (так как $2 + x + 3 \cdot (-2) = 0$, откуда $x=+4$).

Степень окисления марганца не изменилась, следовательно, это не окислительно-восстановительная реакция. В данном процессе диоксид марганца ($MnO_2$) реагирует с оксидом кальция ($CaO$), который является основным оксидом. В такой реакции $MnO_2$ проявляет свойства кислотного оксида.

2. Взаимодействие пиролюзита с соляной кислотой ($HCl$).
Уравнение реакции: $MnO_2 + 4HCl \rightarrow MnCl_2 + Cl_2 \uparrow + 2H_2O$.
Проанализируем изменения степеней окисления марганца и хлора:

• Марганец понижает степень окисления с +4 (в $MnO_2$) до +2 (в $MnCl_2$). Происходит процесс восстановления: $Mn^{+4} + 2e^{-} \rightarrow Mn^{+2}$.
• Хлор повышает степень окисления с -1 (в $HCl$) до 0 (в $Cl_2$). Происходит процесс окисления: $2Cl^{-1} - 2e^{-} \rightarrow Cl_2^{0}$.

Вещество, которое в ходе реакции принимает электроны и восстанавливается, является окислителем. Следовательно, в этой реакции пиролюзит ($MnO_2$) проявляет свойства окислителя.

Ответ: При сплавлении с оксидом кальция пиролюзит ($MnO_2$) проявляет свойства кислотного оксида; при действии соляной кислоты пиролюзит проявляет свойства окислителя.