Номер 6, страница 217 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 6. Окислительно-восстановительные процессы. Параграф 30. Окислительно-восстановительные реакции и методы составления их уравнений - номер 6, страница 217.

Условие.

6. Установите соответствие между левой и правой частями схем ОВР.

ЛЕВАЯ ЧАСТЬ СХЕМЫ

A) $\text{KNO}_2 + \text{KMnO}_4 + \text{H}_2\text{SO}_4 \longrightarrow$

Б) $\text{KMnO}_4 \xrightarrow{t}$

В) $\text{KNO}_2 + \text{KMnO}_4 + \text{H}_2\text{O} \longrightarrow$

Г) $\text{KNO}_2 + \text{KMnO}_4 + \text{KOH} \longrightarrow$

ПРАВАЯ ЧАСТЬ СХЕМЫ

1) $\text{K}_2\text{MnO}_4 + \text{MnO}_2 + \text{O}_2\uparrow$

2) $\text{KNO}_3 + \text{K}_2\text{SO}_4 + \text{MnSO}_4 + \text{H}_2\text{O}$

3) $\text{KNO}_3 + \text{K}_2\text{MnO}_4 + \text{H}_2\text{O}$

4) $\text{KNO}_3 + \text{MnO}_2 + \text{KOH}$

Решение.

Решение 2.

Решение

Для установления соответствия между левой и правой частями схем окислительно-восстановительных реакций (ОВР) необходимо проанализировать продукты восстановления перманганата калия ($KMnO_4$) в различных средах (кислой, нейтральной, щелочной), а также продукты его термического разложения.

А) $KNO_2 + KMnO_4 + H_2SO_4 \longrightarrow$
Реакция протекает в кислой среде, на что указывает наличие серной кислоты ($H_2SO_4$). В кислой среде перманганат-ион $MnO_4^-$ (степень окисления марганца +7) является сильным окислителем и восстанавливается до иона марганца(II) $Mn^{2+}$. Нитрит калия ($KNO_2$) выступает в роли восстановителя, где азот в степени окисления +3 окисляется до +5 (нитрат-ион $NO_3^-$). Таким образом, продуктами реакции будут нитрат калия ($KNO_3$), сульфат марганца(II) ($MnSO_4$), сульфат калия ($K_2SO_4$) и вода ($H_2O$). Этот набор продуктов соответствует варианту 2.
Полное уравнение реакции: $5KNO_2 + 2KMnO_4 + 3H_2SO_4 \longrightarrow 5KNO_3 + 2MnSO_4 + K_2SO_4 + 3H_2O$.
Ответ: 2

Б) $KMnO_4 \xrightarrow{t}$
Это реакция термического разложения перманганата калия. При нагревании $KMnO_4$ разлагается на манганат калия ($K_2MnO_4$), диоксид марганца ($MnO_2$) и газообразный кислород ($O_2$). Этот набор продуктов соответствует варианту 1.
Полное уравнение реакции: $2KMnO_4 \xrightarrow{t} K_2MnO_4 + MnO_2 + O_2\uparrow$.
Ответ: 1

В) $KNO_2 + KMnO_4 + H_2O \longrightarrow$
Реакция протекает в нейтральной среде (водный раствор). В этих условиях перманганат-ион ($Mn^{+7}$) восстанавливается до диоксида марганца ($Mn^{+4}$), который выпадает в виде бурого осадка $MnO_2$. Нитрит-ион ($N^{+3}$) окисляется до нитрат-иона ($N^{+5}$). В качестве побочного продукта образуется щёлочь ($KOH$), чтобы сбалансировать ионы калия и водород/кислород. Этот набор продуктов ($KNO_3$, $MnO_2$, $KOH$) соответствует варианту 4.
Полное уравнение реакции: $3KNO_2 + 2KMnO_4 + H_2O \longrightarrow 3KNO_3 + 2MnO_2\downarrow + 2KOH$.
Ответ: 4

Г) $KNO_2 + KMnO_4 + KOH \longrightarrow$
Реакция протекает в щелочной среде, на что указывает наличие гидроксида калия ($KOH$). В щелочной среде перманганат-ион ($Mn^{+7}$) восстанавливается до манганат-иона $MnO_4^{2-}$ (степень окисления марганца +6), образуя манганат калия ($K_2MnO_4$) зелёного цвета. Нитрит-ион ($N^{+3}$) окисляется до нитрат-иона ($N^{+5}$). Также в продуктах образуется вода ($H_2O$). Этот набор продуктов ($KNO_3$, $K_2MnO_4$, $H_2O$) соответствует варианту 3.
Полное уравнение реакции: $KNO_2 + 2KMnO_4 + 2KOH \longrightarrow KNO_3 + 2K_2MnO_4 + H_2O$.
Ответ: 3