Часть ll Параграф 10 ГДЗ Рабочая тетрадь Габриелян Остроумов 9 класс (Химия)
- Расставьте коэффициенты в окислительно-восстановительных реакциях с помощью метода электронного баланса:
а) $$\mathrm{Cl_2 + KOH \rightarrow KClO + \_\_\_\_ + \_\_\_\_}$$
б) $$\mathrm{Cl_2 + KOH \rightarrow KClO_3 + \_\_\_\_ + \_\_\_\_}$$ (при нагревании) - Составьте уравнения реакций, соответствующих следующей схеме: $$\mathrm{Cl_2 \rightarrow HCl \rightarrow Cl_2 \rightarrow KClO_3 \rightarrow KCl}$$
Рассмотрите окислительно-восстановительные реакции с позиций окисления—восстановления. - $$124\ \text{г}$$ фосфора, содержащего $$25\%$$ оксида фосфора в виде примесей, сожгли в кислороде. Продукт растворили в $$1\ \text{л}$$ воды. Рассчитайте массовую долю фосфорной кислоты в полученном растворе.
- Установите соответствие между происходящим с атомами неметалла процессом и схемой реакции.
Процесс:
А) окисление
Б) восстановление
Схема реакции:
1) $$\mathrm{Fe + Cl_2 \rightarrow}$$
2) $$\mathrm{KClO_3 + P \rightarrow}$$
3) $$\mathrm{Cl_2 + FeBr_3 \rightarrow}$$
4) $$\mathrm{H_2 + V_2O_5 \rightarrow}$$
Расставьте коэффициенты в схемах реакций с помощью метода электронного баланса.
1. При взаимодействии хлора с холодным раствором щёлочи происходит диспропорционирование:
$$Cl_2+2KOH=KClO+KCl+H_2O$$
Степени окисления хлора: $$Cl_2^0 \rightarrow Cl^{-1}$$ и $$Cl_2^0 \rightarrow Cl^{+1}$$.
При нагревании хлор в щёлочи также диспропорционирует, но образуется хлорат:
$$3Cl_2+6KOH=KClO_3+5KCl+3H_2O$$
Степени окисления хлора: $$Cl_2^0 \rightarrow Cl^{-1}$$ и $$Cl_2^0 \rightarrow Cl^{+5}$$.
2. Составим уравнения реакций по схеме $$Cl_2 \rightarrow HCl \rightarrow Cl_2 \rightarrow KClO_3 \rightarrow KCl$$:
$$Cl_2+H_2=2HCl$$
$$4HCl+MnO_2=Cl_2+MnCl_2+2H_2O$$
$$3Cl_2+6KOH=KClO_3+5KCl+3H_2O$$
$$6P+5KClO_3=3P_2O_5+5KCl$$
Во всех реакциях хлор и фосфор изменяют степени окисления, поэтому это окислительно-восстановительные реакции.
3. Найдём массовую долю фосфорной кислоты в растворе.
Масса чистого фосфора в смеси:
$$m(P)=124\cdot 0{,}75=93\ \text{г}$$
Количество вещества фосфора:
$$n(P)=\frac{93}{31}=3\ \text{моль}$$
По уравнению реакции:
$$4P+5O_2=2P_2O_5$$
$$n(P_2O_5)=3\cdot \frac{2}{4}=1{,}5\ \text{моль}$$
Масса оксида фосфора(V), полученного из фосфора:
$$m(P_2O_5)=1{,}5\cdot 142=213\ \text{г}$$
Масса примеси оксида фосфора в исходной смеси:
$$m_{\text{примеси}}=124\cdot 0{,}25=31\ \text{г}$$
Общая масса $$P_2O_5$$:
$$m(P_2O_5)_{\text{общ}}=213+31=244\ \text{г}$$
Количество вещества оксида фосфора(V):
$$n(P_2O_5)=\frac{244}{142}\approx 1{,}72\ \text{моль}$$
При растворении:
$$P_2O_5+3H_2O=2H_3PO_4$$
$$n(H_3PO_4)=1{,}72\cdot 2\approx 3{,}44\ \text{моль}$$
Масса фосфорной кислоты:
$$m(H_3PO_4)=3{,}44\cdot 98\approx 337{,}1\ \text{г}$$
Масса раствора:
$$m_{\text{р-ра}}=244+1000=1244\ \text{г}$$
Массовая доля кислоты:
$$\omega(H_3PO_4)=\frac{337{,}1}{1244}\cdot 100\%\approx 27{,}1\%$$
4. Установим соответствие между процессом и схемой реакции:
- А) окисление — 2, 4
- Б) восстановление — 1, 3
Пояснение по схемам:
1) $$2Fe+3Cl_2=2FeCl_3$$ — хлор восстанавливается: $$Cl_2^0 \rightarrow Cl^{-1}$$.
2) $$6P+5KClO_3=3P_2O_5+5KCl$$ — фосфор окисляется: $$P^0 \rightarrow P^{+5}$$.
3) $$Cl_2+2FeBr_3=2FeCl_3+Br_2$$ — хлор восстанавливается: $$Cl_2^0 \rightarrow Cl^{-1}$$.
4) $$V_2O_5+5H_2=2V+5H_2O$$ — водород окисляется: $$H_2^0 \rightarrow H^{+1}$$.
Ответ
1) $$Cl_2+2KOH=KClO+KCl+H_2O$$; $$3Cl_2+6KOH=KClO_3+5KCl+3H_2O$$.
2) $$Cl_2+H_2=2HCl$$; $$4HCl+MnO_2=Cl_2+MnCl_2+2H_2O$$; $$3Cl_2+6KOH=KClO_3+5KCl+3H_2O$$; $$6P+5KClO_3=3P_2O_5+5KCl$$.
3) $$\omega(H_3PO_4)\approx 27{,}1\%$$.
4) А — 2, 4; Б — 1, 3.