Номер 9, страница 18 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

9. Укажите 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

Для того чтобы найти коэффициент перед формулой окислителя, необходимо сначала определить, какое вещество является окислителем, а затем уравнять химическую реакцию.

1. Определим степени окисления элементов в веществах, участвующих в реакции:

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

Изменение степеней окисления происходит у следующих элементов:

• Марганец ($Mn$) понижает свою степень окисления с $+4$ до $+2$. Процесс принятия электронов называется восстановлением. Вещество, содержащее элемент, который восстанавливается, является окислителем. В данном случае окислитель — $MnO_2$.
• Хлор ($Cl$) повышает свою степень окисления с $-1$ до $0$. Процесс отдачи электронов называется окислением. Вещество, содержащее элемент, который окисляется, является восстановителем. В данном случае восстановитель — $HCl$.

2. Составим электронный баланс для процессов окисления и восстановления:

$Mn^{+4} + 2e^{-} \rightarrow Mn^{+2}$ | 1 (процесс восстановления)

$2Cl^{-1} - 2e^{-} \rightarrow Cl_2^{0}$ | 1 (процесс окисления)

Число отданных и принятых электронов одинаково (равно 2), поэтому множители (коэффициенты) для полуреакций равны 1.

3. Расставим коэффициенты в уравнении реакции на основе электронного баланса.

Коэффициент перед $MnO_2$ и $MnCl_2$ равен 1. Коэффициент перед $Cl_2$ также равен 1.

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

Теперь уравняем остальные элементы. Посчитаем атомы хлора в правой части уравнения: в $MnCl_2$ их 2, и в $Cl_2$ их 2. Всего $2 + 2 = 4$ атома хлора. Следовательно, в левой части перед $HCl$ нужно поставить коэффициент 4.

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

Теперь уравняем атомы водорода. В левой части в $4HCl$ содержится 4 атома водорода. Чтобы уравнять их количество в правой части, перед $H_2O$ нужно поставить коэффициент 2 ($2 \times 2 = 4$ атома H).

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

В завершение проверим баланс по кислороду: в левой части в $MnO_2$ 2 атома кислорода, в правой части в $2H_2O$ также 2 атома кислорода. Уравнение сбалансировано.

Итоговое уравнение реакции:

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

Окислителем является $MnO_2$. Коэффициент перед его формулой равен 1.

Ответ: 1