Номер 10, страница 129 - гдз по химии 8 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

10. Определите коэффициент перед формулой окислителя в окислительно-восстановительной реакции, схема которой

$$MnO_2 + HCl \rightarrow MnCl_2 + Cl_2 + H_2O$$

1) 1

2) 2

3) 4

4) 6

Решение

Чтобы определить коэффициент перед формулой окислителя, необходимо сначала уравнять данную окислительно-восстановительную реакцию, используя метод электронного баланса.

Схема реакции:

$MnO_2 + HCl \rightarrow MnCl_2 + Cl_2 + H_2O$

1. Определим степени окисления элементов в каждом соединении:

$ \overset{+4}{Mn} \overset{-2}{O_2} + \overset{+1}{H} \overset{-1}{Cl} \rightarrow \overset{+2}{Mn} \overset{-1}{Cl_2} + \overset{0}{Cl_2} + \overset{+1}{H_2} \overset{-2}{O} $

2. Выявим элементы, изменившие свою степень окисления, и определим окислитель и восстановитель.

• Марганец ($Mn$) понизил свою степень окисления с $+4$ до $+2$. Это означает, что он принял электроны. Вещество, в состав которого входит элемент, принимающий электроны, является окислителем. Следовательно, $MnO_2$ — окислитель.
• Хлор ($Cl$) повысил свою степень окисления с $-1$ до $0$. Это означает, что он отдал электроны. Вещество, в состав которого входит элемент, отдающий электроны, является восстановителем. Следовательно, $HCl$ — восстановитель.

3. Составим полуреакции окисления и восстановления и найдем коэффициенты с помощью электронного баланса.

$Mn^{+4} + 2e^- \rightarrow Mn^{+2}$ $| 1 |$ процесс восстановления
$2Cl^{-1} - 2e^- \rightarrow Cl_2^0$ $| 1 |$ процесс окисления

Число отданных и принятых электронов равно 2, поэтому дополнительные множители равны 1. Это означает, что на 1 атом марганца, участвующий в реакции, приходится 2 атома хлора, которые окисляются.

4. Расставим коэффициенты в уравнении реакции. Коэффициент 1 (обычно не пишется) ставим перед $MnO_2$, $MnCl_2$ и $Cl_2$.

$1 \cdot MnO_2 + HCl \rightarrow 1 \cdot MnCl_2 + 1 \cdot Cl_2 + H_2O$

5. Уравняем количество атомов хлора. В правой части уравнения $2$ атома хлора в $MnCl_2$ и $2$ атома в $Cl_2$, всего $2 + 2 = 4$ атома. Следовательно, в левой части перед $HCl$ нужно поставить коэффициент 4.

$MnO_2 + 4HCl \rightarrow MnCl_2 + Cl_2 + H_2O$

6. Уравняем количество атомов водорода и кислорода. В левой части 4 атома водорода в $4HCl$. Чтобы получить 4 атома водорода в правой части, нужно поставить коэффициент 2 перед $H_2O$.

$MnO_2 + 4HCl \rightarrow MnCl_2 + Cl_2 + 2H_2O$

Проверим кислород: слева 2 атома в $MnO_2$, справа 2 атома в $2H_2O$. Уравнение сбалансировано.

Итоговое уравнение реакции:

$MnO_2 + 4HCl = MnCl_2 + Cl_2 + 2H_2O$

Окислителем является диоксид марганца ($MnO_2$). Коэффициент перед его формулой в уравнении реакции равен 1.

Ответ: 1.