Номер 2, страница 109 - гдз по химии 9 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

2. С помощью метода электронного баланса расставьте коэффициенты в схеме реакции получения хлора в лаборатории:

$HCl + KClO_3 \to \text{_______} + KCl + \text{_______}$

Чтобы расставить коэффициенты в уравнении реакции получения хлора, необходимо сначала определить все продукты реакции, а затем воспользоваться методом электронного баланса.

Решение

1. Реакция соляной кислоты ($HCl$) с хлоратом калия ($KClO_3$) является окислительно-восстановительной. Задание указывает на получение хлора ($Cl_2$). В продуктах также дан хлорид калия ($KCl$). Атомы водорода из кислоты и кислорода из хлората калия образуют воду ($H_2O$). Таким образом, полная схема реакции выглядит так:

$HCl + KClO_3 \rightarrow Cl_2 + KCl + H_2O$

2. Определим степени окисления элементов, которые их изменяют в ходе реакции:

$H\overset{+1}{Cl}\overset{-1}{} + K\overset{+1}{Cl}\overset{+5}{O_3}\overset{-2}{} \rightarrow \overset{0}{Cl_2} + K\overset{+1}{Cl}\overset{-1}{} + H_2\overset{+1}{O}\overset{-2}{}$

Степень окисления изменяет хлор:

- Хлор в соляной кислоте ($Cl^{-1}$) окисляется до простого вещества хлора ($Cl_2^{0}$). Соляная кислота является восстановителем.

- Хлор в хлорате калия ($Cl^{+5}$) восстанавливается до хлорида калия ($Cl^{-1}$). Хлорат калия является окислителем.

3. Составим уравнения полуреакций (электронный баланс):

Процесс окисления: $2Cl^{-1} - 2e^{-} \rightarrow Cl_2^{0}$

Процесс восстановления: $Cl^{+5} + 6e^{-} \rightarrow Cl^{-1}$

4. Найдём наименьшее общее кратное (НОК) для числа отданных (2) и принятых (6) электронов. НОК(2, 6) = 6. Чтобы уравнять число электронов, домножим полуреакцию окисления на 3, а полуреакцию восстановления на 1.

$2Cl^{-1} - 2e^{-} \rightarrow Cl_2^{0}$ $| \times 3$ (процесс окисления)

$Cl^{+5} + 6e^{-} \rightarrow Cl^{-1}$ $| \times 1$ (процесс восстановления)

Из баланса следует, что в реакции должно участвовать 6 атомов $Cl^{-1}$ и 1 атом $Cl^{+5}$. В результате образуется 3 молекулы $Cl_2$ и 1 ион $Cl^{-1}$.

5. Подставим полученные коэффициенты в уравнение реакции:

$6HCl + 1KClO_3 \rightarrow 3Cl_2 + 1KCl + H_2O$

6. Уравняем остальные элементы. В левой части уравнения 6 атомов водорода (из $6HCl$) и 3 атома кислорода (из $KClO_3$). Чтобы уравнять их в правой части, необходимо поставить коэффициент 3 перед молекулой воды ($H_2O$).

$6HCl + KClO_3 \rightarrow 3Cl_2 + KCl + 3H_2O$

7. Проверим баланс всех атомов:

H: слева 6, справа 3 × 2 = 6.
Cl: слева 6 + 1 = 7, справа 3 × 2 + 1 = 7.
K: слева 1, справа 1.
O: слева 3, справа 3.

Все атомы уравнены, коэффициенты расставлены верно. Пропущенными веществами в схеме были хлор ($Cl_2$) и вода ($H_2O$).

Ответ: $6HCl + KClO_3 \rightarrow 3Cl_2 + KCl + 3H_2O$.