Номер 2, страница 52 - гдз по химии 9 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Глава 3. Галогены. Параграф 13. Хлор. Подумай, ответь, выполни... - номер 2, страница 52.

Условие.

2. Охарактеризуйте основные химические свойства хлора. Составьте уравнения химических реакций:

а) лития с хлором;

б) сгорания порошка железа в хлоре;

в) горения водорода в хлоре;

г) взаимодействия хлора с водой.

Над знаками химических элементов проставьте степени окисления. Укажите окислитель и восстановитель.

Решение.

Решение 2.

Хлор ($Cl_2$) — это элемент 17-й группы (VIIA) периодической системы, галоген. Как и все галогены, является очень активным неметаллом и сильным окислителем. Его высокая реакционная способность обусловлена стремлением атома хлора принять один электрон для завершения внешнего энергетического уровня. В большинстве реакций хлор выступает в роли окислителя, понижая свою степень окисления от 0 до -1. Однако в реакциях с более электроотрицательными элементами (фтором, кислородом) хлор может проявлять и положительные степени окисления (+1, +3, +5, +7), выступая в роли восстановителя. Хлор взаимодействует с большинством металлов и неметаллов, а также со многими сложными веществами.

а) лития с хлором

При взаимодействии щелочного металла лития с хлором образуется хлорид лития:

$2\stackrel{0}{Li} + \stackrel{0}{Cl_2} \rightarrow 2\stackrel{+1}{Li}\stackrel{-1}{Cl}$

В этой реакции литий является восстановителем, он отдает электроны, и его степень окисления повышается с 0 до +1. Хлор является окислителем, он принимает электроны, и его степень окисления понижается с 0 до -1.

Ответ: $2\stackrel{0}{Li} + \stackrel{0}{Cl_2} \rightarrow 2\stackrel{+1}{Li}\stackrel{-1}{Cl}$; литий (Li) — восстановитель, хлор ($Cl_2$) — окислитель.

б) сгорания порошка железа в хлоре

Хлор как сильный окислитель окисляет железо до высшей устойчивой степени окисления +3. Реакция протекает при нагревании с образованием хлорида железа(III):

$2\stackrel{0}{Fe} + 3\stackrel{0}{Cl_2} \xrightarrow{t} 2\stackrel{+3}{Fe}\stackrel{-1}{Cl_3}$

Железо является восстановителем, его степень окисления повышается с 0 до +3. Хлор является окислителем, его степень окисления понижается с 0 до -1.

Ответ: $2\stackrel{0}{Fe} + 3\stackrel{0}{Cl_2} \rightarrow 2\stackrel{+3}{Fe}\stackrel{-1}{Cl_3}$; железо (Fe) — восстановитель, хлор ($Cl_2$) — окислитель.

в) горения водорода в хлоре

Водород горит в атмосфере хлора, образуя газообразный хлороводород. Реакция протекает со взрывом на свету или при поджигании:

$\stackrel{0}{H_2} + \stackrel{0}{Cl_2} \rightarrow 2\stackrel{+1}{H}\stackrel{-1}{Cl}$

Водород является восстановителем, его степень окисления повышается с 0 до +1. Хлор является окислителем, его степень окисления понижается с 0 до -1.

Ответ: $\stackrel{0}{H_2} + \stackrel{0}{Cl_2} \rightarrow 2\stackrel{+1}{H}\stackrel{-1}{Cl}$; водород ($H_2$) — восстановитель, хлор ($Cl_2$) — окислитель.

г) взаимодействия хлора с водой

При растворении в воде хлор частично реагирует с ней. Это обратимая реакция диспропорционирования, в которой хлор одновременно является и окислителем, и восстановителем. Образуется смесь двух кислот: соляной и хлорноватистой.

$\stackrel{0}{Cl_2} + \stackrel{+1}{H_2}\stackrel{-2}{O} \rightleftharpoons \stackrel{+1}{H}\stackrel{-1}{Cl} + \stackrel{+1}{H}\stackrel{+1}{Cl}\stackrel{-2}{O}$

Один атом хлора понижает свою степень окисления с 0 до -1 (восстанавливается), а другой повышает с 0 до +1 (окисляется). Таким образом, молекула хлора ($Cl_2$) выступает и как окислитель, и как восстановитель.

Ответ: $\stackrel{0}{Cl_2} + \stackrel{+1}{H_2}\stackrel{-2}{O} \rightleftharpoons \stackrel{+1}{H}\stackrel{-1}{Cl} + \stackrel{+1}{H}\stackrel{+1}{Cl}\stackrel{-2}{O}$; хлор ($Cl_2$) является и окислителем, и восстановителем.