Номер 6, страница 67 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян, Остроумов

6. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

a) $NaCl \rightarrow HCl \rightarrow FeCl_2 \rightarrow FeCl_3 \rightarrow AgCl$

б) $KBr \rightarrow Br_2 \rightarrow ZnBr_2 \rightarrow HBr \rightarrow Br_2 \rightarrow NaBrO_3$

Для реакций, протекающих в растворах, запишите ионные уравнения. В уравнениях окислительно-восстановительных реакций расставьте коэффициенты методом электронного баланса, укажите окислитель и восстановитель.

a) $NaCl \rightarrow HCl \rightarrow FeCl_2 \rightarrow FeCl_3 \rightarrow AgCl$

1. Получение хлороводорода из хлорида натрия. Реакция обмена, проводимая с концентрированной серной кислотой и твердой солью при нагревании. Поскольку реакция протекает не в водном растворе, ионные уравнения для нее не записываются.

Молекулярное уравнение:
$NaCl(тв.) + H_2SO_4(конц.) \xrightarrow{t} NaHSO_4 + HCl\uparrow$

Ответ: $NaCl(тв.) + H_2SO_4(конц.) \xrightarrow{t} NaHSO_4 + HCl\uparrow$

2. Получение хлорида железа(II) из соляной кислоты. Реакция замещения, протекающая в растворе. Является окислительно-восстановительной реакцией.

Молекулярное уравнение:
$Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2\uparrow$

Полное ионное уравнение:
$Fe^0 + 2H^+ + 2Cl^- \rightarrow Fe^{2+} + 2Cl^- + H_2^0\uparrow$

Сокращенное ионное уравнение:
$Fe^0 + 2H^+ \rightarrow Fe^{2+} + H_2^0\uparrow$

Электронный баланс:
$Fe^0 - 2e^- \rightarrow Fe^{2+}$ | 1 | $Fe$ (железо) - восстановитель
$2H^{+} + 2e^- \rightarrow H_2^0$ | 1 | $H^+$ (ион водорода в составе кислоты $HCl$) - окислитель

Ответ: $Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2\uparrow$

3. Окисление хлорида железа(II) до хлорида железа(III). Реакция соединения, протекающая в растворе. Является окислительно-восстановительной реакцией.

Молекулярное уравнение:
$2FeCl_2 + Cl_2 \rightarrow 2FeCl_3$

Полное ионное уравнение:
$2Fe^{2+} + 4Cl^- + Cl_2^0 \rightarrow 2Fe^{3+} + 6Cl^-$

Сокращенное ионное уравнение:
$2Fe^{2+} + Cl_2^0 \rightarrow 2Fe^{3+} + 2Cl^-$

Электронный баланс:
$Fe^{2+} - 1e^- \rightarrow Fe^{3+}$ | 2 | $Fe^{2+}$ (в составе $FeCl_2$) - восстановитель
$Cl_2^0 + 2e^- \rightarrow 2Cl^{-}$ | 1 | $Cl_2$ (хлор) - окислитель

Ответ: $2FeCl_2 + Cl_2 \rightarrow 2FeCl_3$

4. Получение хлорида серебра из хлорида железа(III). Реакция ионного обмена в растворе, в результате которой выпадает нерастворимый осадок хлорида серебра.

Молекулярное уравнение:
$FeCl_3 + 3AgNO_3 \rightarrow 3AgCl\downarrow + Fe(NO_3)_3$

Полное ионное уравнение:
$Fe^{3+} + 3Cl^- + 3Ag^+ + 3NO_3^- \rightarrow 3AgCl\downarrow + Fe^{3+} + 3NO_3^-$

Сокращенное ионное уравнение:
$Ag^+ + Cl^- \rightarrow AgCl\downarrow$

Ответ: $FeCl_3 + 3AgNO_3 \rightarrow 3AgCl\downarrow + Fe(NO_3)_3$

б) $KBr \rightarrow Br_2 \rightarrow ZnBr_2 \rightarrow HBr \rightarrow Br_2 \rightarrow NaBrO_3$

1. Получение брома из бромида калия. Реакция замещения в растворе, где более активный галоген (хлор) вытесняет менее активный (бром) из его соли. Является окислительно-восстановительной реакцией.

Молекулярное уравнение:
$2KBr + Cl_2 \rightarrow 2KCl + Br_2$

Полное ионное уравнение:
$2K^+ + 2Br^- + Cl_2^0 \rightarrow 2K^+ + 2Cl^- + Br_2^0$

Сокращенное ионное уравнение:
$2Br^- + Cl_2^0 \rightarrow 2Cl^- + Br_2^0$

Электронный баланс:
$2Br^{-} - 2e^- \rightarrow Br_2^0$ | 1 | $Br^{-}$ (в составе $KBr$) - восстановитель
$Cl_2^0 + 2e^- \rightarrow 2Cl^{-}$ | 1 | $Cl_2$ (хлор) - окислитель

Ответ: $2KBr + Cl_2 \rightarrow 2KCl + Br_2$

2. Получение бромида цинка из брома. Реакция соединения металла с неметаллом. Является окислительно-восстановительной реакцией.

Молекулярное уравнение:
$Zn + Br_2 \rightarrow ZnBr_2$

Полное ионное уравнение:
$Zn^0 + Br_2^0 \rightarrow Zn^{2+} + 2Br^-$

Сокращенное ионное уравнение совпадает с полным.

Электронный баланс:
$Zn^0 - 2e^- \rightarrow Zn^{2+}$ | 1 | $Zn$ (цинк) - восстановитель
$Br_2^0 + 2e^- \rightarrow 2Br^{-}$ | 1 | $Br_2$ (бром) - окислитель

Ответ: $Zn + Br_2 \rightarrow ZnBr_2$

3. Получение бромоводорода из бромида цинка. Реакция обмена с нелетучей кислотой, в результате которой образуется осадок и выделяется бромоводород (в виде раствора или газа).

Молекулярное уравнение:
$3ZnBr_2 + 2H_3PO_4 \rightarrow Zn_3(PO_4)_2\downarrow + 6HBr$

Полное ионное уравнение:
$3Zn^{2+} + 6Br^- + 6H^+ + 2PO_4^{3-} \rightarrow Zn_3(PO_4)_2\downarrow + 6H^+ + 6Br^-$

Сокращенное ионное уравнение:
$3Zn^{2+} + 2PO_4^{3-} \rightarrow Zn_3(PO_4)_2\downarrow$

Ответ: $3ZnBr_2 + 2H_3PO_4 \rightarrow Zn_3(PO_4)_2\downarrow + 6HBr$

4. Получение брома из бромоводородной кислоты. Окисление бромид-ионов сильным окислителем, например, диоксидом марганца. Является окислительно-восстановительной реакцией.

Молекулярное уравнение:
$MnO_2 + 4HBr \rightarrow MnBr_2 + Br_2 + 2H_2O$

Полное ионное уравнение (учитывая, что $MnO_2$ - твердое вещество):
$MnO_2(тв.) + 4H^+ + 4Br^- \rightarrow Mn^{2+} + 2Br^- + Br_2 + 2H_2O$

Сокращенное ионное уравнение:
$MnO_2(тв.) + 4H^+ + 2Br^- \rightarrow Mn^{2+} + Br_2 + 2H_2O$

Электронный баланс:
$2Br^{-} - 2e^- \rightarrow Br_2^0$ | 1 | $Br^{-}$ (в составе $HBr$) - восстановитель
$Mn^{+4} + 2e^- \rightarrow Mn^{2+}$ | 1 | $Mn^{+4}$ (в составе $MnO_2$) - окислитель

Ответ: $MnO_2 + 4HBr \rightarrow MnBr_2 + Br_2 + 2H_2O$

5. Получение бромата натрия из брома. Реакция диспропорционирования брома в горячем растворе щелочи. Бром одновременно является и окислителем, и восстановителем. Является окислительно-восстановительной реакцией.

Молекулярное уравнение:
$3Br_2 + 6NaOH \xrightarrow{t} 5NaBr + NaBrO_3 + 3H_2O$

Полное ионное уравнение:
$3Br_2^0 + 6Na^+ + 6OH^- \rightarrow 5Na^+ + 5Br^- + Na^+ + BrO_3^- + 3H_2O$

Сокращенное ионное уравнение:
$3Br_2^0 + 6OH^- \rightarrow 5Br^- + BrO_3^- + 3H_2O$

Электронный баланс:
$Br_2^0 + 2e^- \rightarrow 2Br^{-1}$ | 5 | $Br_2$ - окислитель
$Br_2^0 - 10e^- \rightarrow 2Br^{+5}$ | 1 | $Br_2$ - восстановитель

Ответ: $3Br_2 + 6NaOH \xrightarrow{t} 5NaBr + NaBrO_3 + 3H_2O$