Номер 46, страница 55 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

Упражнения и задачи для самостоятельного решения. 6. Галогены и их соединения - номер 46, страница 55.

Условие.

46. При пропускании хлора через раствор сильной кислоты A выделяется простое вещество B, и раствор приобретает тёмную окраску. При дальнейшем пропускании хлора вещество B превращается в кислоту C, и раствор обесцвечивается. Назовите вещества A, B и C, напишите уравнения реакций.

Решение.

Решение 2.

Исходя из условия, сильная кислота А вступает в реакцию с хлором ($Cl_2$), в результате чего образуется простое вещество В. Хлор является более активным галогеном, чем бром и йод, поэтому он может вытеснять их из растворов их кислот ($HBr$ и $HI$), которые обе являются сильными.

Предположим, что кислота А – это йодоводородная кислота ($HI$). При пропускании через её раствор хлора происходит окислительно-восстановительная реакция с образованием простого вещества – йода (В):
$Cl_2 + 2HI \rightarrow 2HCl + I_2$
Выделившийся йод (В, $I_2$) является твёрдым веществом тёмного цвета, а его растворы (особенно в присутствии избытка йодид-ионов, образующих ион $I_3^−$) имеют тёмно-бурую окраску. Это полностью соответствует наблюдению "раствор приобретает тёмную окраску".

При дальнейшем пропускании избытка хлора через полученный раствор, йод (В) окисляется до более высокой степени окисления. В водной среде продуктом является йодноватая кислота (С), которая, как и образующаяся соляная кислота, бесцветна. Это приводит к обесцвечиванию раствора, что также соответствует условию задачи.
Уравнение второй реакции:
$I_2 + 5Cl_2 + 6H_2O \rightarrow 2HIO_3 + 10HCl$
Следовательно, кислота С – это йодноватая кислота ($HIO_3$).

Альтернативный вариант с бромоводородной кислотой ($HBr$) в качестве вещества А также химически возможен ($Cl_2 + 2HBr \rightarrow 2HCl + Br_2$), но цвет раствора брома (жёлто-бурый) менее точно описывается словом "тёмный", чем цвет раствора йода. Поэтому вариант с йодом является наиболее вероятным.

Ответ:
Вещество А – йодоводородная кислота ($HI$).
Вещество В – йод ($I_2$).
Вещество С – йодноватая кислота ($HIO_3$).
Уравнения реакций:
1. $Cl_2 + 2HI \rightarrow 2HCl + I_2$
2. $I_2 + 5Cl_2 + 6H_2O \rightarrow 2HIO_3 + 10HCl$