Номер 5, страница 274 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян

а) сероводородной и хлорной водой;

Хлорная вода представляет собой раствор хлора ($Cl_2$) в воде. Хлор является сильным окислителем и окисляет сероводород ($H_2S$). В данном случае, при взаимодействии с сильным окислителем, таким как хлор, сера в сероводороде, имеющая степень окисления -2, окисляется до высшей степени окисления +6 в виде серной кислоты ($H_2SO_4$).

Уравнение реакции:

$H_2S + 4Cl_2 + 4H_2O \rightarrow H_2SO_4 + 8HCl$

Определим степени окисления элементов, которые их изменяют:

$H_2\overset{-2}{S} + 4\overset{0}{Cl_2} + 4H_2O \rightarrow H_2\overset{+6}{S}O_4 + 8H\overset{-1}{Cl}$

Составим схему электронного баланса (перехода электронов):

$\overset{-2}{S} - 8e^- \rightarrow \overset{+6}{S}$ | 1 | процесс окисления

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

Сероводород ($H_2S$) является восстановителем, так как атом серы отдает электроны, повышая свою степень окисления с -2 до +6. Хлор ($Cl_2$) является окислителем, так как его атомы принимают электроны, понижая степень окисления с 0 до -1.

Ответ: Уравнение реакции: $H_2S + 4Cl_2 + 4H_2O \rightarrow H_2SO_4 + 8HCl$. Окислитель – хлор ($Cl_2$), восстановитель – сероводород ($H_2S$).

б) раствором иодида калия и хлорной водой;

Хлор, будучи более активным галогеном, чем иод, вытесняет его из раствора соли (иодида калия, $KI$). Это окислительно-восстановительная реакция, где хлор окисляет иодид-ионы.

Уравнение реакции:

$2KI + Cl_2 \rightarrow 2KCl + I_2$

Определим степени окисления элементов, которые их изменяют:

$2K\overset{-1}{I} + \overset{0}{Cl_2} \rightarrow 2K\overset{-1}{Cl} + \overset{0}{I_2}$

Схема перехода электронов:

$2\overset{-1}{I} - 2e^- \rightarrow \overset{0}{I_2}$ | 1 | процесс окисления

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

Иодид калия ($KI$) является восстановителем, так как иодид-ион ($I^{-1}$) отдает электроны, окисляясь до свободного иода ($I_2$). Молекулярный хлор ($Cl_2$) является окислителем, так как принимает электроны, восстанавливаясь до хлорид-ионов ($Cl^{-1}$).

Ответ: Уравнение реакции: $2KI + Cl_2 \rightarrow 2KCl + I_2$. Окислитель – хлор ($Cl_2$), восстановитель – иодид калия ($KI$).

в) соляной кислотой и алюминием;

Алюминий – активный металл, стоящий в ряду активности металлов до водорода. Он вступает в реакцию замещения с соляной кислотой ($HCl$), вытесняя из нее водород.

Уравнение реакции:

$2Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2\uparrow$

Определим степени окисления элементов, которые их изменяют:

$2\overset{0}{Al} + 6\overset{+1}{H}Cl \rightarrow 2\overset{+3}{Al}Cl_3 + 3\overset{0}{H_2}\uparrow$

Схема перехода электронов:

$\overset{0}{Al} - 3e^- \rightarrow \overset{+3}{Al}$ | 2 | процесс окисления

$2\overset{+1}{H} + 2e^- \rightarrow \overset{0}{H_2}$ | 3 | процесс восстановления

Алюминий ($Al$) является восстановителем, так как его атом отдает электроны, повышая свою степень окисления с 0 до +3. Соляная кислота ($HCl$) является окислителем за счет ионов водорода ($H^{+}$), которые принимают электроны, понижая свою степень окисления с +1 до 0.

Ответ: Уравнение реакции: $2Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2\uparrow$. Окислитель – соляная кислота ($HCl$), восстановитель – алюминий ($Al$).

г) концентрированной серной кислотой и медью (при нагревании).

Медь – малоактивный металл, стоящий в ряду активности после водорода. Она не реагирует с разбавленными кислотами-неокислителями. Однако концентрированная серная кислота является сильным окислителем за счет серы в степени окисления +6 и при нагревании способна окислить медь.

Уравнение реакции:

$Cu + 2H_2SO_4(\text{конц.}) \xrightarrow{t} CuSO_4 + SO_2\uparrow + 2H_2O$

Определим степени окисления элементов, которые их изменяют:

$\overset{0}{Cu} + 2H_2\overset{+6}{S}O_4 \xrightarrow{t} \overset{+2}{Cu}SO_4 + \overset{+4}{S}O_2\uparrow + 2H_2O$

Схема перехода электронов:

$\overset{0}{Cu} - 2e^- \rightarrow \overset{+2}{Cu}$ | 1 | процесс окисления

$\overset{+6}{S} + 2e^- \rightarrow \overset{+4}{S}$ | 1 | процесс восстановления

Медь ($Cu$) является восстановителем, так как отдает электроны, повышая степень окисления с 0 до +2. Серная кислота ($H_2SO_4$) является окислителем за счет атома серы ($S^{+6}$), который принимает электроны, понижая степень окисления до +4.

Ответ: Уравнение реакции: $Cu + 2H_2SO_4(\text{конц.}) \xrightarrow{t} CuSO_4 + SO_2\uparrow + 2H_2O$. Окислитель – концентрированная серная кислота ($H_2SO_4$), восстановитель – медь ($Cu$).