Номер 2, страница 59 - гдз по химии 11 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Тестовые задания. Параграф 12. Классификация химических реакций. Глава III. Химические реакции - номер 2, страница 59.

Условие.

2. Хром является окислителем в реакции, схема которой

1) $K_2Cr_2O_7 + KOH \rightarrow K_2CrO_4 + H_2O$

2) $K_2CrO_4 + H_2SO_4 \rightarrow K_2Cr_2O_7 + K_2SO_4 + H_2O$

3) $K_2Cr_2O_7 + KI + H_2SO_4 \rightarrow K_2SO_4 + I_2 + Cr_2(SO_4)_3$

4) $KCrO_2 + Br_2 + KOH \rightarrow KBr + K_2CrO_4 + H_2O$

Решение.

Решение 2.

Чтобы определить, в какой реакции хром является окислителем, необходимо проанализировать изменение его степени окисления в каждой из представленных схем. Окислитель — это атом или ион, который принимает электроны в ходе окислительно-восстановительной реакции, при этом его собственная степень окисления понижается.

1) $K_2Cr_2O_7 + KOH \rightarrow K_2CrO_4 + H_2O$

Определим степень окисления хрома в соединениях до и после реакции.

• В дихромате калия ($K_2\overset{x}{Cr_2}O_7$): степень окисления калия $K$ равна $+1$, кислорода $O$ — $-2$. Сумма степеней окисления в молекуле равна нулю: $2 \cdot (+1) + 2 \cdot x + 7 \cdot (-2) = 0$. Отсюда $2 + 2x - 14 = 0$, $2x = 12$, $x = +6$.
• В хромате калия ($K_2\overset{y}{Cr}O_4$): степень окисления калия $K$ равна $+1$, кислорода $O$ — $-2$. $2 \cdot (+1) + y + 4 \cdot (-2) = 0$. Отсюда $2 + y - 8 = 0$, $y = +6$.

Степень окисления хрома не изменилась ($+6 \rightarrow +6$). Эта реакция не является окислительно-восстановительной.

Ответ: В данной реакции хром не является окислителем.

2) $K_2CrO_4 + H_2SO_4 \rightarrow K_2Cr_2O_7 + K_2SO_4 + H_2O$

Определим степень окисления хрома в соединениях до и после реакции.

• В хромате калия ($K_2\overset{+6}{Cr}O_4$) степень окисления хрома, как мы выяснили выше, равна $+6$.
• В дихромате калия ($K_2\overset{+6}{Cr_2}O_7$) степень окисления хрома также равна $+6$.

Степень окисления хрома не изменилась ($+6 \rightarrow +6$). Эта реакция также не является окислительно-восстановительной.

Ответ: В данной реакции хром не является окислителем.

3) $K_2Cr_2O_7 + KI + H_2SO_4 \rightarrow K_2SO_4 + I_2 + Cr_2(SO_4)_3 + H_2O$

Определим степени окисления элементов, которые могут ее изменить.

• В дихромате калия ($K_2\overset{+6}{Cr_2}O_7$) степень окисления хрома равна $+6$.
• В сульфате хрома(III) ($\overset{z}{Cr_2}(SO_4)_3$): сульфат-ион ($SO_4$) имеет заряд $-2$. Суммарный заряд молекулы равен нулю: $2 \cdot z + 3 \cdot (-2) = 0$. Отсюда $2z = 6$, $z = +3$.

Степень окисления хрома понизилась с $+6$ до $+3$ ($\overset{+6}{Cr} + 3e^- \rightarrow \overset{+3}{Cr}$). Поскольку хром принял электроны и понизил свою степень окисления, он является окислителем. Восстановителем в этой реакции является йод, который повышает степень окисления от $-1$ в $K\overset{-1}{I}$ до $0$ в $\overset{0}{I_2}$.

Ответ: В данной реакции хром является окислителем.

4) $KCrO_2 + Br_2 + KOH \rightarrow KBr + K_2CrO_4 + H_2O$

Определим степень окисления хрома в соединениях до и после реакции.

• В хромите калия ($K\overset{w}{Cr}O_2$): степень окисления $K$ равна $+1$, $O$ — $-2$. $+1 + w + 2 \cdot (-2) = 0$. Отсюда $w - 3 = 0$, $w = +3$.
• В хромате калия ($K_2\overset{+6}{Cr}O_4$) степень окисления хрома равна $+6$.

Степень окисления хрома повысилась с $+3$ до $+6$ ($\overset{+3}{Cr} - 3e^- \rightarrow \overset{+6}{Cr}$). Поскольку хром отдал электроны и повысил свою степень окисления, он является восстановителем. Окислителем здесь выступает бром ($Br_2$), который понижает степень окисления с $0$ до $-1$.

Ответ: В данной реакции хром является восстановителем, а не окислителем.