Номер 10, страница 133 - гдз по химии 8 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

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

$P + KClO_3 \rightarrow KCl + P_2O_5$

1) 52) 63) 104) 11

Решение

Чтобы определить коэффициент перед формулой окислителя в окислительно-восстановительной реакции, необходимо уравнять данную схему реакции методом электронного баланса.

Исходная схема реакции:

$P + KClO_3 \rightarrow KCl + P_2O_5$

1. Определяем степени окисления элементов в каждом веществе, чтобы найти, какие из них изменяют свою степень окисления в ходе реакции.

• $P^0$ — фосфор как простое вещество имеет степень окисления 0.
• $K^{+1}Cl^{+5}O_3^{-2}$ — в хлорате калия у калия +1, у кислорода -2, следовательно, у хлора +5.
• $K^{+1}Cl^{-1}$ — в хлориде калия у калия +1, у хлора -1.
• $P_2^{+5}O_5^{-2}$ — в оксиде фосфора(V) у кислорода -2, следовательно, у фосфора +5.

2. Выявляем процессы окисления и восстановления.

• Фосфор изменяет степень окисления с 0 до +5: $P^0 \rightarrow P^{+5}$. Степень окисления повышается, значит, фосфор отдает электроны и является восстановителем.
• Хлор изменяет степень окисления с +5 до -1: $Cl^{+5} \rightarrow Cl^{-1}$. Степень окисления понижается, значит, хлор принимает электроны. Вещество, содержащее хлор в степени окисления +5, то есть $KClO_3$, является окислителем.

3. Составляем электронный баланс. Учитываем, что в молекуле $P_2O_5$ два атома фосфора, поэтому в полуреакции окисления будем рассматривать два атома $P$.

$2P^0 - 10e^- \rightarrow P_2^{+5}$ (окисление)
$Cl^{+5} + 6e^- \rightarrow Cl^{-1}$ (восстановление)

4. Находим наименьшее общее кратное (НОК) для числа отданных (10) и принятых (6) электронов. НОК(10, 6) = 30. Чтобы уравнять число электронов, домножаем первую полуреакцию на 3, а вторую на 5.

$2P^0 - 10e^- \rightarrow P_2^{+5}$ $| \times 3$
$Cl^{+5} + 6e^- \rightarrow Cl^{-1}$ $| \times 5$

Полученные числа 3 и 5 являются коэффициентами в уравнении реакции. Коэффициент 3 относится к веществам, содержащим фосфор, а 5 — к веществам, содержащим хлор.

5. Расставляем коэффициенты в уравнении реакции:

Перед $P$ ставим $2 \times 3 = 6$.
Перед $P_2O_5$ ставим 3.
Перед $KClO_3$ ставим 5.
Перед $KCl$ ставим 5.

Получаем итоговое уравнение:

$6P + 5KClO_3 \rightarrow 5KCl + 3P_2O_5$

Проверяем баланс атомов:

• P: слева 6, справа $3 \times 2 = 6$.
• K: слева 5, справа 5.
• Cl: слева 5, справа 5.
• O: слева $5 \times 3 = 15$, справа $3 \times 5 = 15$.

Уравнение сбалансировано верно. Окислителем в данной реакции является $KClO_3$. Коэффициент перед формулой окислителя равен 5.

Ответ: 5.