Номер 250, страница 57 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

250. В каких приведённых реакциях хлор является окислителем, а в каких — восстановителем:

а) $2Na + Cl_2 = 2NaCl;$

б) $Cl_2 + 2KOH = KCl + KClO + H_2O;$

в) $Cl_2 + 2KBr = 2KCl + Br_2;$

г) $4HCl + MnO_2 = MnCl_2 + Cl_2\uparrow + 2H_2O?$

Для определения роли хлора в каждой реакции необходимо проанализировать изменение его степени окисления. Окислитель — это атом, ион или молекула, принимающая электроны; в ходе реакции степень окисления окислителя понижается. Восстановитель — это атом, ион или молекула, отдающая электроны; в ходе реакции степень окисления восстановителя повышается.

а) В реакции $2\stackrel{0}{Na} + \stackrel{0}{Cl_2} = 2\stackrel{+1}{Na}\stackrel{-1}{Cl}$ хлор в виде простого вещества ($Cl_2$) имеет степень окисления 0. В продукте реакции, хлориде натрия ($NaCl$), степень окисления хлора становится -1. Степень окисления хлора понизилась с 0 до -1 ($ \stackrel{0}{Cl_2} + 2e^- \rightarrow 2\stackrel{-1}{Cl} $). Это означает, что хлор принял электроны, то есть является окислителем.

Ответ: Хлор является окислителем.

б) В реакции $\stackrel{0}{Cl_2} + 2\stackrel{+1}{K}\stackrel{-2}{O}\stackrel{+1}{H} = \stackrel{+1}{K}\stackrel{-1}{Cl} + \stackrel{+1}{K}\stackrel{+1}{Cl}\stackrel{-2}{O} + \stackrel{+1}{H_2}\stackrel{-2}{O}$ хлор ($Cl_2$) со степенью окисления 0 образует два соединения, в которых его степени окисления различны. В хлориде калия ($KCl$) степень окисления хлора -1. В гипохлорите калия ($KClO$) степень окисления хлора +1. Таким образом, происходит процесс самоокисления-самовосстановления (диспропорционирования). Часть атомов хлора понижает свою степень окисления ($ \stackrel{0}{Cl} + 1e^- \rightarrow \stackrel{-1}{Cl} $), выступая в роли окислителя. Другая часть атомов хлора повышает свою степень окисления ($ \stackrel{0}{Cl} - 1e^- \rightarrow \stackrel{+1}{Cl} $), выступая в роли восстановителя. Следовательно, хлор в этой реакции является и окислителем, и восстановителем.

Ответ: Хлор является и окислителем, и восстановителем.

в) В реакции $\stackrel{0}{Cl_2} + 2\stackrel{+1}{K}\stackrel{-1}{Br} = 2\stackrel{+1}{K}\stackrel{-1}{Cl} + \stackrel{0}{Br_2}$ хлор ($Cl_2$) имеет степень окисления 0. В продукте реакции, хлориде калия ($KCl$), его степень окисления становится -1. Степень окисления хлора понизилась ($ \stackrel{0}{Cl_2} + 2e^- \rightarrow 2\stackrel{-1}{Cl} $). Следовательно, хлор принимает электроны и является окислителем.

Ответ: Хлор является окислителем.

г) В реакции $4\stackrel{+1}{H}\stackrel{-1}{Cl} + \stackrel{+4}{Mn}\stackrel{-2}{O_2} = \stackrel{+2}{Mn}\stackrel{-1}{Cl_2} + \stackrel{0}{Cl_2}\uparrow + 2\stackrel{+1}{H_2}\stackrel{-2}{O}$ хлор находится в исходном веществе, соляной кислоте ($HCl$), где имеет степень окисления -1. В результате реакции образуется простое вещество хлор ($Cl_2$), где его степень окисления равна 0. Степень окисления хлора повысилась с -1 до 0 ($ 2\stackrel{-1}{Cl} - 2e^- \rightarrow \stackrel{0}{Cl_2} $). Это означает, что хлор (в составе HCl) отдал электроны, то есть является восстановителем. Окислителем в данной реакции является марганец, который меняет степень окисления с +4 (в $MnO_2$) до +2 (в $MnCl_2$).

Ответ: Хлор (в составе HCl) является восстановителем.