Окислительно-восстановительные реакции, страница 211 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Лабораторные опыты. Практикум - страница 211.

Условие.

Окислительно-восстановительные реакции

1. Поместите гранулу цинка в раствор соляной кислоты.

Что наблюдаете? Напишите уравнение реакции. Укажите окислитель и восстановитель.

2. Прилейте раствор перманганата калия, подкисленный серной кислотой, к раствору иодида натрия. Укажите окислитель и восстановитель.

Решение.

Решение 2.

1. Поместите гранулу цинка в раствор соляной кислоты. Что наблюдаете? Напишите уравнение реакции. Укажите окислитель и восстановитель.

При помещении гранулы цинка в раствор соляной кислоты наблюдается растворение металла и активное выделение пузырьков бесцветного газа без запаха — водорода.

Уравнение реакции:

$Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2 \uparrow$

Для определения окислителя и восстановителя рассмотрим изменение степеней окисления элементов:

$\overset{0}{Zn} + 2\overset{+1}{H}\overset{-1}{Cl} \rightarrow \overset{+2}{Zn}\overset{-1}{Cl_2} + \overset{0}{H_2}$

Цинк ($Zn$) повышает свою степень окисления с 0 до +2. Он отдает электроны, то есть окисляется. Вещество, которое окисляется, является восстановителем.

$Zn^0 - 2e^- \rightarrow Zn^{+2}$ (окисление, $Zn$ - восстановитель)

Водород ($H$) в составе соляной кислоты понижает свою степень окисления с +1 до 0. Он принимает электроны, то есть восстанавливается. Вещество, в составе которого находится элемент-окислитель, является окислителем.

$2H^{+1} + 2e^- \rightarrow H_2^0$ (восстановление, $H^+$ - окислитель)

Ответ: При реакции наблюдается растворение цинка и выделение газа. Восстановитель — цинк ($Zn$), окислитель — соляная кислота ($HCl$) за счет ионов водорода ($H^+$).

2. Прилейте раствор перманганата калия, подкисленный серной кислотой, к раствору иодида натрия. Укажите окислитель и восстановитель.

При добавлении подкисленного раствора перманганата калия (фиолетового цвета) к раствору иодида натрия происходит окислительно-восстановительная реакция. Фиолетовая окраска, обусловленная ионом $MnO_4^-$, исчезает, и образуется бурый раствор из-за появления молекулярного иода ($I_2$).

Уравнение реакции:

$2KMnO_4 + 10NaI + 8H_2SO_4 \rightarrow 2MnSO_4 + 5I_2 + K_2SO_4 + 5Na_2SO_4 + 8H_2O$

Рассмотрим изменение степеней окисления:

$2K\overset{+7}{Mn}O_4 + 10Na\overset{-1}{I} + 8H_2SO_4 \rightarrow 2\overset{+2}{Mn}SO_4 + 5\overset{0}{I_2} + K_2SO_4 + 5Na_2SO_4 + 8H_2O$

Марганец ($Mn$) в составе перманганата калия ($KMnO_4$) понижает свою степень окисления с +7 до +2. Он принимает электроны, то есть восстанавливается. Следовательно, перманганат калия является окислителем.

$Mn^{+7} + 5e^- \rightarrow Mn^{+2}$ (восстановление, $KMnO_4$ - окислитель)

Иод ($I$) в составе иодида натрия ($NaI$) повышает свою степень окисления с -1 до 0. Он отдает электроны, то есть окисляется. Следовательно, иодид натрия является восстановителем.

$2I^{-1} - 2e^- \rightarrow I_2^0$ (окисление, $NaI$ - восстановитель)

Ответ: Окислитель — перманганат калия ($KMnO_4$), восстановитель — иодид натрия ($NaI$).