Врублевский А. И. Тренажер по химии
.pdf50 |
§ 3. Окислительно-восстановительныереакции |
III. Расставьте коэффициенты в реакциях методом элект ронного баланса:
1.А1 + 0 2 -> А120 3.
2.Са + Н2 —> СаН2.
3 . К + Н 20 - > К 0 Н + Н2.
4.СиО +Н2^ С и + Н20.
5.Си + S —»CuS.
6. NH3 + 0 2 —» NO + Н20. 7. FeO + СО —> Fe + С 02. 8. NH3+ 0 2 -> N2 + Н20.
9.Fe20 3 + С —»Fe + СО.
10.Fe20 3 + А1 —> Fe + А120 3.
11.С + H2S04 ^ С 0 2 + S02 + Н20.
12.С + H N 03-> С 0 2 + N 0 2+ Н20 .
13.S + H N 03 N 0 2 + H2S04 + Н20.
14.Р + H N 03+ Н20 -> Н3Р 0 4 + N0.
15. |
Р + КС103^ |
КС1 + Р20 5. |
|
16. |
H2S + S02 ^ |
S + Н20. |
|
17. |
S02 + Вг2 + Н20 ^ |
H2S04 + НВг. |
|
18. |
Fe(OH)2 + 0 2+Н 20 |
-> Fe(OH)3. |
|
19. |
H2S + 0 2 ^ |
S + Н20. |
|
20. |
H2S + 0 2 ^ |
S02 + Н20. |
21.CuS + 0 2 —> СиО + S02.
22.FeCl3 + Fe -> FeCl,.
23.FeCl2 + Cl2 —>FeCl3.
24.A1 + KOH + H20 -> K3[A1(0H)6] + H2.
25.Fe + Clj —> FeCl3.
IV. Расставьте коэффициенты методом электронного ба ланса для реакций внутримолекулярного окисления—восста новления:
1.NH4N 0 2-> N2+ Н20 .
2.NH4N 0 3 -> N 20 + Н20.
3.КС103-> КС1 + 0 2.
4.КС103^ КС1 + КС104.
§ 3. Окислительно-восстановительные реакции |
51 |
||
5. KN03 ^ |
KN02 + 0 2. |
|
|
6. H N 03 -> N 0 2+ 0 2 + Н20. |
|
||
7. Cu(N03)2 -> CuO + N 0 2 + 0 2. |
|
||
8. A1(N03)3 -> А120 3 + N 0 2 + 0 2. |
|
||
V. Расставьте коэффициенты методом электронного ба |
|||
ланса для реакций диспропорционирования: |
|
||
1.С12 |
+ Н20«->НС1 + НСЮ. |
|
|
2. С12 |
+ Н20 |
НС1+ НС103. |
|
3.С12 + КОН _» КС1+ КС103+ Н20.
4.S + КОН —> F^S + I^SOj + Н20.
5. H N 02 - » H N 03 + NO + H20.
6. Cl2 + Ca(OH)2 Са(ОС1)2 + СаС12 + H20.
VI. Расставьте коэффициенты для реакций металлов с кис лотами окислителями, учитывая дополнительный расход кислоты на солеобразование:
1. |
Си + H2S04 - » |
CuS04 + S0 2+ Н20 . |
|
2. |
Си + H N 03 |
-> Cu(N 03)2 + N 0 2 + H20. |
|
3. |
Си + H N 03 |
-> Cu(N 03)2 + NO + H20. |
|
4. Zn + H N 03 |
|
N20 + Zn(N 03)2 + H20. |
|
5. |
Fe + H N 03 _» Fe(N03)2 + NH4N 0 3 + H20. |
||
6. Zn + H N 03 |
|
Zn(N 03)2 + NH4N 0 3 + H20. |
|
7. |
Fe + H N 03 -> |
Fe(N03)3 + N 0 2+ H20. |
8. Zn +H2S04 _> ZnS04 + S + H20.
9.Zn + H2S04 ZnS04+ H2S + H20.
10.Mg + H N 03 Mg(N03)2 + N2 + H20.
11.Mg + H N 03 -> Mg(N03)2 + N20 + H20.
12.Fe + H N 03 -> Fe(N03)3 + N2+ H20.
Рассмотрим пример расстановки коэффициентов для более сложного случая окислительно-восстановительной реакции, когда степень окисления изменяют более двух элементов.
52 |
§ 3. Окислительно-восстановительные реакции |
ПРИМЕР 3-5. Методом электронного баланса расставьте коэффициенты в окислительно-восстановительной реак ции, протекающей по схеме:
Sb,S4 + HNO, + Н ,0 -> |
H,SbO. + H,SOd + NO. |
||||||
2 |
3 |
3 |
2 |
3 |
4 |
2 |
4 |
Решение 1. Определяем степени окисления атомов элементов, уча
ствующих в окислительно-восстановительном процессе; к таковым элементам относятся сурьма, сера и азот:
Sb?s;2 + HN+50 3 + н 20 - » H3Sb+50 4 + H2S+60 4 + N+20 .
2. Составляем схемы электронного баланса, суммируем число всех отданных электронов (28), находим основные коэффициенты:
|
|
2Sb+3 —4е = 2Sb+5 |
28 |
3 |
|
||
|
|
3S”2 -24e = 3S'M5 |
|
|
|||
|
|
84 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
28 |
|
3Sb,S, + 28HNO. + |
Н ,0 -> 6Н3БЬОЛ+ H,SOd + 28NO. |
||||||
2 |
3 |
3 |
2 |
3 |
4 |
2 |
4 |
3. Уравниваем числа атомов всех элементов:
3Sb2S3 + 28HN03 + 4Н20 = 6H3Sb04 + 9H2SQ4 + 28NO.
VII. Случаи, когда в окислении или восстановлении уча ствуют атомы более чем одного элемента (или атомы одного элемента с разной степенью окисления):
1.Fe30 4 + А1 —> Fe + Al20 3.
2.FeS2+ 0 2—> Fe20 3+ S02(схема реакции обжига пирита).
+Н20.
4. FeS2 + H N 03 _» Fe(N03)3 + H2S04 + NO + H20. 5. Cu2S + H N 03 _> Cu(N03)2 + N 0 2 + H20 + S02. 6 . FeS + H N 03 _> Fe(N03)3 + N 0 2 + H2S04 + H20 . 7. KMn04 —> K^MnO,^ + M n02 + 0 2.
8. AgN03 —> Ag + N 0 2 + 0 2.
§ 3. Окислительно-восстановительные реакции |
53 |
Рассмотрим случай расстановки коэффициентов методом электронного баланса для окислительно-восстановительной реакции с участием органических веществ.
ПРИМЕР 3-6. Методом электронного баланса расставьте коэффициенты в окислительно-восстановительной реак ции, протекающей по схеме:
С6Н5 - СН2ОН + КМп04 + H2S04 ->
-> С6Н5 - СООН + K2S04 + MnS04 + н2о.
Изображаем структурные формулы бензилового спирта и бензойной кислоты и определяем степень окисления атома углерода, участвующего в окислительно-восстановительном процессе:
Н
*-1 |
г * |
° |
|
о - н |
|
ч |
о —н |
Т |
|
||
н |
|
|
|
бензиловый спирт (С-1) |
бензойная кислота (С+3) |
||
а |
|
|
Степень окисления изменяет также марганец: КМп+70 4 —>
- > Mn+2S04.
Составляем схемы электронного баланса и расставляем коэффициенты:
|
С-1 -4 е = С+3 |
|
20 |
|
Мп+7 +5е = Мп+2 |
5СбН5 - |
СН2ОН + 4КМп04 + 6H2S04 -> |
-> 5С6Н5 - |
СООН + 2K2S0 4 + 4MnS04 + 11Н20. |
Предлагаем для самостоятельного решения нижеследую щие упражнения, уровень которых соответствует конкурс ным заданиям.
VIIL Расставьте коэффициенты методом электронного баланса:
54 |
|
|
§ 3. Окислительно-восстановительные реакции |
||
1. H2S0 3 + Cl2+ н 20 -> H2S0 4 + НС1. |
|
||||
2. |
KMn04 |
+ Na2S03 + H20 -^ N a 2S04 + KOH + M n02. |
|||
3. |
KMn04 |
+ Na2S03 + KOH ^ |
Na2S04 + K,Mn04 + H20. |
||
4. KMn04 + Na2S03 + H2S04 ^ |
Na2S04 + K2S04 + |
|
|||
+ MnS04 + H20. |
|
|
|
||
5. |
M n02 + HC1 |
MnCl2 + Cl2 + H20. |
|
||
6 . KMn04 |
+ HC1 -> KC1 + MnCl2+ Cl2 + h 2o . |
|
|||
7. PbS+H20 2 -> PbS04 + H20 . |
|
|
|||
8. H20 2 + KMn04 + H2S04 0 2 + MnS04 + |
+ H20. |
||||
9. |
S02 + KMn04 + KOH _» K2S04 + M n02+ H20. |
|
|||
10. KjCr20 7 + H2S + H2S04 -> |
S + k2so4 + |
|
|||
+ Cr2(S04)3 + H20. |
KC1 + CrCl2 +C12+ h 2o . |
|
|||
11. YiiCr20 1+ HC1 |
|
12.Ca(OCl)2 + HC1 -> CaCl2 + Cl2 + H20.
13.НСЮ2 + HC1 -> H20 + Cl2.
14. NaCIO + KI + H2S04 _» I2 + NaCl + K2S04 + H20. 15. KMn04 + NaN02 + H20 M n02 + N aN03+ KOH.
16.P + KOH + H20 _» KH2P 0 2+ PH3.
17.KI + КЮ3 + H2S04 -> I2 + KjS04 + H20 .
18.KMn04 + MnS04 + H20 -> M n02 + H2S04 + K2S04.
19.S02 + H N 03 + H20 —> NO + H2S04.
20.Nal + K,Cr20 7 + HC1 - » I2+ CrCl3+ NaCl + KC1 + H20.
21.Cr(N03)3+ H20 2 + KOH -> К2СЮ4 + KN03+ H20 .
22.FeCl2 + H N 03 + HCI -> FeCl3 + NO + H20.
23. M n(N03)2 + Pb02 + H N 03 HM n04 +
+Pb(N03)2 + H20 .
24.K,Cr,0. + FeS0 4 + H,S04 - » Fe,(S04), +
+Cr2(S04)3 + K,S04 + H20.
25.MnCl2+ KC103 + KOH _» K2M n04 + KC1 + H20.
26. Сг(ОН)3 + KOH + Br2 К,Сг04 + KBr + H20.
27.KjAs03 + I2+ KOH-^> K3As0 4 + KI + H20 .
28.KI + H2S04 KHS04 + I2 + H2S + H20.
29.Fe20 3+ KN03 + KOH _> K^Fe04 + KN02 + H20.
30. KN02 + KjCr20 7 + H2S04 - » Cr2(S04)3 + + KN03 + K.SO, + H20.
§ 3. Окислительно-восстановительные реакции |
55 |
31. КСЮ3 + FeS04 + H2S04 _» Fe2(S04)3 + КС1 + H20. 32. KMn04 + H3P 0 3 + H2S04 -> MnS04 + K2S04 +
+ h 3po 4+ h 2o .
33. S02 + N aI03 + H20 -> I2 + NaHS04 + H2S04.
34. l^MnO,, + H2S04 - » |
KMn04 + M n02 + |
+ H20. |
|||
35. |
Na2Cr04 + Nal + H2S04 |
Cr2(S04)3 + I2 + |
|
||
+ Na2S04 + H20. |
|
|
|
|
|
36. |
H I03 + H2S -> |
S + HI + H20. |
|
||
37. |
CrCl3 + NaCIO + NaOH |
Na2Cr04 + NaCl + H20. |
|||
38. |
NaOCl + KI + H2S04 -> I2 + NaCl + K^SO,, + H20. |
||||
39. |
H2S + KMn04 + H2S04 - » |
S + K ^ + MnS04 + H20. |
|||
40. |
H2S + H N 03 |
H2S04 + NO + H20. |
|
||
41. |
KI + H2S 04(kohu.) |
I2+ S + Y^SO^ + H20. |
|
||
42. |
FeS04 + KMn04 + H2S04 |
Fe2(S04)3 + |
|
+MnS04 + I^SO,, + H20.
43.KMn04 + H2C20 4 + HC1 - » KC1 + MnCl, + C 0 2 + H20.
44.H I0 3 + H2S —> S + HI + H20.
45.FeCl3 + H2S -> S + FeCl2 + HC1.
46.H N 02 + H2S -> S + NO + H20.
47.KCr02+ H20 2 + KOH - » К,Сг04 + H20.
48. P + I2 + H20 |
H3P 0 3 +HI. |
49.Pt + H N 03 + HC1 ^ H2[PtCl6] + NO + H20 .
50.N2H4 + K I03—> N2 + KI + H20.
51.Xe03 + KOH + 0 3 - > К4ХеОб + 0 2 + H20 .
52.Pd +HC1 +H N 03 - » H2[PdCl6] + NO +H20 .
53. I^SjOj + Cl2 + H20 -> H2S04 + KC1 + HC1.
54.NH2OH + Cl2+ NaOH - > N2 + NaCl + H20 .
55.H N 03 + Pb02 + M n(N03)2 ->
-> Pb(N03)2 + HM n04 + H20 .
56.Na3As03 + Cl2 + NaOH -> Na3As04 + NaCl + H20 .
57.H N 02 + Pb02 + H2S04 -> PbS04 + H N 03 + H20 .
58. Cu2S + 0 2 + CaC03 ^ CuO + CaS03 + C 02.
59.FeCl2 + HC104 + HC1 -> Cl2 + FeCl3 + H20 .
60.NaHS03 + Cl2 + H20 -> NaHS04 + HC1.
61.As2S3 + H N 03 ^ H3As0 4 + N 0 2+ S02 + H20 .
56 §3. Окислительно-восстановительныереакции
62. H N 03 + CuFeS2 -> Cu(N03)2 + Fe(N03)3 + H2S04 + + N 0 + H20.
63. H N 03 + As2S3 -> H3As04 + NO + H20 + S02.
64. Pb02+ Na3C r03+ NaOH - » Na2C r04+ Na2Pb02+ H20. 65. CrCl3 + KC103 + NaOH -> Na2CЮ4 + KC1 +
+ NaCl + H20 .
66. NaCIO + CrCl3 + NaOH -> Na2Cr04 + NaCl + H20.
67. |
Br2 + KCr02 + NaOH - » Na2C r04 + NaBr + KBr + H20 . |
|
68. Na3[Cr(OH)6] + Cl2+ NaOH |
NaCl + Na2Cr04 + H20 . |
|
69. |
Na[Cr(0H)4(H20 )2] + Br2 + NaOH - » Na2Cr04 + |
|
+ NaBr + H20 . |
|
|
70. |
Cr(OH)3 + Ag20 + NaOH -> Na2C r04 + Ag + H20 . |
|
71. KSCN + KjCrjO, + H2S04 |
Cr2(S04)3 + S02 + |
+C 0 2 + N 0 2 + K,S04 + H20.
72.NH3 + KMn04 + KOH -> I^MnO, + KN03 + H20 .
73. Pb02 + MnS04 + H3P 0 4 - » Pb3(P04)2 + HM n04 + + PbS04 + H20 .
74. KMn04 + SnS04 + H2S04 MnS04 + K^SO, +
+Sn(S04)2 + H20 .
75.V2(S04)3 + KMn04 +H20 - » V0S04 + MnS04 + KHS04+
+H2S04.
76.NaBr + NaBr03 + H2S04 -> Na2S04 + Br2 + H20 .
77.AgBr03 + Br2 + H20 -> AgBr + HBr03.
78. H I0 3 + H20 2 - » I2 + H20 + 0 2.
79. MnS04 + KMn04 + H20 - » M n02 + KjS04 + H2S04. 80.12 + H2S03 + H20 H2S04 + HI.
81.FeW04 + Na2C 03 + 0 2 - » Na2W04 + Fe20 3 + C 02.
82.MnW04 + Na2C 03 + 0 2 -> Na2W04 + Mn30 4 + C 02.
83.Na2Cr20 7 —»• Na2CЮ4 + Cr20 3 + 0 2.
84. К,Сг04 + (NH4)2S + H20 -> Cr(OH)3 + S + + KOH + n h 3 h 2o .
85. NH4C104 H20 + HC1 + N2 + 0 2.
86. Fe(OH)3 + KOH + Br2 -> K^FeO, + KBr + H20. 87. C6H5CH3 + KMn04 + H2S04 -> C6H5COOH +
+ MnS04 + K2S04 + H20 .
§ 3. Окислительно-восстановительныереакции |
57 |
88. Н2С = СН2 +КМ п04 + Н20 -> СН2(ОН) - СН2(ОН) + + М п02 +КОН.
89. CfiH, - С = СН + KMnO. + H,S04 -> С Н , - СООН +
+MnS04 + с о 2 + K2S04 + н 2о.
90.СН3СН2ОН + КМ п04 + H2S04 -> СН3СООН +
+ MnS04 + К ^ + н 20.
91. Нзс - С6Н4СН2ОН + К2Сг20 7 + H2S0 4-> ноос - - С6Н4 - СООН + Cr2(S04)3 + K2S04 + Н20.
92. Сбн 5 - СН = СН2 + КМп04 + КОН С6Н5СООК +
+KjMnO, + KjCOj + н 2о.
93.НСНО + Cu(OH)2 -> Си20 + С 0 2 + Н20.
94.НСООН + Cu(OH)2 -> Си20 + С 0 2 + Н20.
95.С2Н5ОН + КМп04- » СН3СООК+ М п02+ КОН + Н20.
96. СН3СНО + KjCrjO, + H2S04 -> СН3СООН + K2S04 + + Cr2(S04)3 + Н20.
97. С2Н5ОН + KjCrjOj + H2S04 СН3СНО + K2S0 4 +
+Cr2(S04)3 + H20.
98.SnS + H N 03 H2S04 + N 0 2 + H2Sn02 + H20.
99.C2H5OH + C r03 -> Cr20 3 + C 02 + H20.
100.Sb2S3 + H N 03 -> HSb03 + H2S04 + NO + H20.
101.Cr20 3 + KN03 + KOH - » K^CrO,, + KN02 + H20 .
102.Fe(OH)2 + N 0 2 - » Fe(N03)3 + NO + H20.
103. |
NaHS03 + Cl2 + H20 |
NaHS04 + HCl. |
|
104. |
Fe(OH)2 + NaBrO + H20 -> |
Fe(OH)3 + NaBr. |
|
105. Zn + KC103 + KOH + H20 |
KJZnfOHJJ + KC1. |
||
106. |
KN03 + A1 + KOH + H20 - » K3[A1(0H)6] + |
+NH3 H20 + H2.
107.Mn(OH)2 + Cl2 + KOH -> M n02 + KC1 + H20.
108.Fe(Cr02)2 + К^С03 + 0 2 -> Fe20 3 + KjCrO, + C 02.
109.FeS04 + Br2 + H2S04 -> Fe2(S04)3 + HBr.
110.CuCl + K ^ O , + HCl -> CuCl2 + KC1 + CrCl3 + H20.
111. (NH4)2S + K^CrO, + KOH + H20 -> S + K3[Cr(OH)6] +
+ n h 3h 2o .
112. Na3[Cr(OH)6] + Cl2+ NaOH Na2Cr04+ NaCl + H20.
58 |
§ 3. Окислительно-восстановительные реакции |
|||
113.СН = CH + KM nO^+H .SO,-» |
^ |
° |
||
.С — С . |
+ |
|||
+ K^SO,, + MnS04 + н2о. |
НО |
|
о н |
|
|
|
|
||
114. |
Fe2(S04)3 +KI ^ FeS04 + I2 + Н20. |
|
|
|
115. N aN02+ Cl2+ NaOH _» N aN03+ NaCl + H20. |
|
|||
116. |
HC104 + S0 2 + H20 |
H2S04 + HCl. |
|
|
117. |
K ^ O , + SnCl2 + KOH - » КДСг(ОН)6] + К^пОз + |
+KC1 + H20.
118.K N 02 + K M n04 + KOH - > KjMnO,, + K N 03 + H20 .
119.FeS04 + H2S04 + H N 03 -> NO + Fe2(S04)3 + H20.
120.M n02 + KC103 +KOH -> К,М п04 + KC1 + H20 .
121. |
H2S + KMn04 + H2S04 - » S + MnS04 + K ^ + H20. |
122. |
PH3 + KMn04 + H2S04 - > H3P 0 4 + I^S04 + |
+MnS04 + H20.
123.K,Cr,07 + Na-SO, + H,S04 -> Cr7(S04), +
+Na2S04 + K ^ + H20.
124.Cr2(S04)3 + CL, + NaOH -> Na2Cr04 + NaCl + H20.
125.KN03 + Cr2S3 —> NO + I^CK^ + I^SO,,.
126.Sb2S3 + 0 2 —> Sb20 3 + S02.
127.FeS2 + HCl + H N 03 - > FeCl3 + H2S04 + NO + H20 .
128. N2H4 + NaOH + Zn NH3 + Na2[Zn(OH)4] + H20.
129.NH2OH + HC10 - » N2+ HCl + H20.
130.NH2OH + Fe(OH)2 -> NH3 + Fe(OH)3 + H20 .
131. NH2OH + Fe2(S04)3 -> N20 + FeS04 + H20 + H2S04. 132. SnCl, + K ^ O , + H2S04 -> SnCl4 +
+Sn(S04)2 + Cr2(S04)3 + K.SO, + H20.
133.FeS04 + H N 03 - » Fe2(S04)3 + Fe(N03)3 + N 0 2 + H20.
134. FeS2 + KOH + Cl2 - » I^FeO, + K ^ + KC1 + H20.
135.H20 2 + Mn30 4 + H2S04 -> 0 2 + MnS04 + H20.
136.P2S3 + H2S04 -> H3P0 4 + S02 + H20.
137. HBr + H2S04 ^ Br2 + S02 + H20.
138.C102 + H20 2+ NaOH - > NaCIO + 0 2+ H20.
139.C102 + NaOH -> NaCl + NaC104 + H20 .
§ 3. Окислительно-восстановительные реакции |
59 |
140.12+ H N 03 -> НЮ3 + N 0 + Н20.
141.K2Fe04 + Н20 Fe(OH)3 + 0 2+ КОН.
142. |
MnS04 + Н20 2 + КОН ^ М п02 + К ^ + Н20. |
|
143. РЬ(ОН)2 + 0 3 -> |
РЬ0 2 + 0 2 + н2о. |
|
144. |
KI + 0 3+ Н20 ^ |
КОН + 0 2 + 12. |
145.MnS04 + K2S2Og + Н20 -> НМп04 + KjSO, + H2S04.
146.Н2ТеОэ + НС104 -> Н2Те04 + С12 + Н20 + 0 2.
147.(NH4)2Cr20 7 _» N2 + Н20 + Сг20 3.
148.N20 + CS2 N2 + С 0 2 + S02.
149. |
Bi20 3 + Br2 + KOH KBi03+ KBr + H20. |
|
150. |
Bi20 5 + HCl -> |
BiCl3 + Cl2 + H20. |
151. |
NaBi03 + MnS04 + H2S04 -> Bi2(S04)3 + HM n04 + |
|
+ Na2S04 + H20. |
|
|
152. |
Pb(CH3COO)2 + CaOCl2 + H20 - » Pb02 + CaCl2 + |
|
+ CH3COOH. |
|
|
153. |
Cu2S + 0 2 CuO + S02; |
|
154. T1C13 + H2S |
T12S + S + HCl. |
|
155. |
Ce(OH)4 + HCl |
CeCl3 + Cl2 + H20. |
156.Re03 + KOH _» KRe04 + KjRe03 + H20.
157.Те + H N 03 - » HTe04 + NO + H20.
158.M n02 + KI + C 0 2+ H20 -> M nC03+ KHC03 + I2.
159.M n02 + KOH + Br2 -> K jM i^ + H20 + KBr.
160.M n02 + FeS04 MnS04 + Fe20 3 + 0 2.
161.KMn04 + MnS04 + H20 -> M n02 + K^SO, + H2S04.
162.Бутен-l + KMn04 + H2S04 -> C 0 2+ CH3CH2COOH +
+MnS04 + KjS04 + H20.
163.KMn04 + NH3_> N2+ M n02+ KOH + H20.
164.K jM i^ + H2S04 -> KMn04 + K2S04 + M n02 + H20.
165. Fe2S3 + HCl FeCl2 + S + H2S.
166.NiS + H N 03 + H2S04 - > NiS04 + N 0 2 + S + H20.
167.OsF6 + H20 - » 0 s0 4 + HF + OsF4.
168.NaC103 + S02 + H2S04 _» СЮ2 + NaHS04.
169. MnS04 + Pb02 + H N 03 _» HM n04 + PbS04 + + Pb(N03)2 + H20.