Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Реакции в растворах.doc
Скачиваний:
1
Добавлен:
12.11.2019
Размер:
396.29 Кб
Скачать

V. Примеры выполнения заданий

Пример 1. Составить молекулярные и ионно–молекулярные уравнения реакций водных растворов нитрата марганца(II) и гидроксида бария

Запишем уравнение реакции в молекулярной форме

Mn(NO3)2 + Ba(OH)2 = Ba(NO3)2 + Mn(OH)2

Используя таблицу растворимости солей, кислот и оснований в воде перепишем это уравнение для реального состояния веществ в растворе: растворимые в воде Mn(NO3)2, Ba(OH)2, Ba(NO3)2 (сильные электролиты) в виде ионов, а нерастворимый в воде Mn(OH)2 (слабый электролит) в молекулярном виде. Запишем ионно-молекулярное уравнение

Mn2+ + 2NO3- + Ba2+ + 2OH- = Mn(OH)2 + Ba2+ + 2NO3-.

Реакция может быть записана кратким ионно–молекулярным уравнением

Mn2+ + 2OH- = Mn(OH)2

Пример 2. Из раствора, в котором присутствуют ионы SO42-, OH-, Br-, извлечь OH-

Из раствора ионы можно извлечь, переводя их в нерастворимые соединения. Используя таблицу растворимости солей, кислот и оснований в воде, находим, что при добавлении иона Mn2+ образующиеся в результате протекающей в растворе реакции обмена MnSO4, и MnBr2 являются растворимыми в воде солями, т.е. являются сильными электролитами и находятся в растворе в виде ионов. Mn(OH)2 является нерастворимым в воде соединением и находится в растворе в молекулярном виде. Составим краткие ионно-молекулярные уравнения реакций

SO42- + Mn2+ = SO42- + Mn2+

Br- + Mn2+ = Br- + Mn2+

OH- + Mn2+ = Mn(OH)2

Пример 3. Определить наличие ионов Ag+ в растворе, содержащем ионы Cu2+, Ag+

Определить наличие иона Ag+ в растворе можно, переводя его в нерастворимое соединение. Используя таблицу растворимости солей, кислот и оснований в воде, находим, что при добавлении иона Cl- образующаяся в результате протекающей в растворе реакции обмена CuCl2, является растворимой в воде солью, т.е. является сильным электролитом и находится в растворе в виде ионов. AgCl является нерастворимым в воде соединением и находится в растворе в молекулярном виде. Составим краткие ионно-молекулярные уравнения реакций

Cu2++ Cl-= CuCl2,

Ag+ + Cl- = AgCl

Пример 4. Составить уравнение гидролиза и указать рН раствора фосфата калия.

Соль образована сильным основанием и слабой кислотой. Гидролиз карбоната натрия, протекает следующим образом:

I ступень. K3PO4 + HOH = K2HPO4 + KOH

PO43- + HOH = HPO42- + OH-,

II ступень. K2HPO4 + HOH = KH2PO4 + KOH

HPO42- + HOH = H2PO42- + OH-.

III ступень практически не протекает.

При гидролизе ионы PO43-- связывают ионы H+ из воды в слабый электролит HPO42. Ионы K+ не могут связать OH- в молекулы, т.к. KOH является сильным электролитом. В растворе создается избыток OH-, поэтому раствор приобретает щелочную реакцию (pH >7).

Составление уравнения окислительно-восстановительной реакции в кислой среде.

Пример 5. Составить уравнение окислительно-восстановительной реакции взаимодействия перманганата калия и нитрита натрия в водном растворе серной кислоты.

1.Запишем схему окислительно-восстановительной реакции.

KMnO4 + NaNO2 + H2SO4 MnSO4 + NaNO3 + …

2.Определим, какие элементы изменили степень окисления.

+7 +3 +2 +5

KMnO4 + NaNO2 + H2SO4 MnSO4 + NaNO3 + …

Степень окисления изменили элементы марганец (Mn) и азот (N).

3. Используя таблицу растворимости солей, кислот и оснований в воде, запишем схему реакции в кратком ионно-молекулярном виде:

MnO4- + NO2- + 2H+ Mn2+ + NO3- + …

MnO4- = Mn2+

NO2- = NO3-

4.Составим уравнения процессов окисления и восстановления, имея в виду, что реакция протекает в кислой среде:

MnO4- + 8H+ = Mn2+ +HOH

NO2- + HOH = NO3- + 2H+

5.Уравниваем левую и правую части уравнений по числу электронов.

Окислитель MnO4- + 8H+ + 5e = Mn2+ +HOH -реакция восстановление

Восстановитель NO2- + HOH – 2e = NO3- + 2H+ - реакция окисление.

6.Находим множители для полуреакций окисления и восстановления.

О кислитель 2 MnO4- + 8H+ + 5e = Mn2+ +HOH - восстановление

Восстановитель 5 NO2- + HOH – 2e = NO3- + 2H+ - окисление.

7.Умножаем полуреакции на множители и суммируем.

2 MnO4- + 616H+ + 5NO2- + 5H2O = 2Mn2+ + 38H2O + 5NO3- + 10H+

8.Получаем уравнение в молекулярном виде:

2KMnO4 + 5NaNO2 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + 5NaNO3 + K2SO4 + 3H2O

Вещество K2SO4 получилось в результате реакции ионного обмена.

9. Проведем проверку по кислороду

-2 -2

30 О = 30 О

Составление уравнения окислительно-восстановительной реакции в нейтральной среде.

Пример 6. Составить уравнение окислительно-восстановительной реакции взаимодействия перманганата калия и нитрита натрия в воде.

1.Запишем схему окислительно-восстановительной реакции.

KMnO4 + NaNO2 + H2O MnO2 + NaNO3 + …

2.Определим, какие элементы изменили степень окисления.

+7 +3 +4 +5

KMnO4 + NaNO2 + H2O MnO2 + NaNO3 + …

Степень окисления изменили элементы марганец (Mn) и азот (N).

3. Используя таблицу растворимости солей, кислот и оснований в воде, запишем схему реакции в кратком ионно-молекулярном виде:

MnO4- + NO2- + H2O MnO2 + NO3- + …

MnO4- = MnO2 NO2- = NO3-

4.Составим уравнения процессов окисления и восстановления, имея в виду, что реакция протекает в нейтральной среде:

MnO4- + 2H2O = MnO2 +4OH-

NO2- + H2O = NO3- + 2H+

5.Уравниваем левую и правую части уравнений по числу электронов.

Окислитель MnO4- + 2H2O + 3e = MnO2 +4OH- -реакция восстановление

Восстановитель NO2- + H2O – 2e = NO3- + 2H+ - реакция окисление.

6.Находим множители для полуреакций окисления и восстановления.

О кислитель 2 MnO4- + 2H2O + 3e = MnO2 +4OH- - восстановление

Восстановитель 3 NO2- + HOH – 2e = NO3- + 2H+ - окисление.

7.Умножаем полуреакции на множители и суммируем.

2 MnO4- + 4H2O + 3NO2- + 3H2O = 2MnO2 + 3NO3- + 6H++8OH-

8.Получаем уравнение в молекулярном виде:

2KMnO4 + 3NaNO2 + H2O = 2MnO2 + 3NaNO3 + 2KOH

9. Проведем проверку по кислороду

-2 -2

15 О = 15 О

Составление уравнения окислительно-восстановительной реакции в основной среде.

Пример 7. Составить уравнение окислительно-восстановительной реакции взаимодействия перманганата калия и нитрита натрия в водном растворе гидроксида калия.

1.Запишем схему окислительно-восстановительной реакции.

KMnO4 + NaNO2 + КOH K2MnO4 + NaNO3 + …

2.Определим, какие элементы изменили степень окисления.

+7 +3 +6 +5

KMnO4 + NaNO2 + КOH K2MnO4 + NaNO3 + …

Степень окисления изменили элементы марганец (Mn) и азот (N).

3. Используя таблицу растворимости солей, кислот и оснований в воде, запишем схему реакции в кратком ионно-молекулярном виде:

MnO4- + NO2- + OH- MnO42- + NO3- + …

MnO4- = MnO42- NO2- = NO3-

4.Составим уравнения процессов окисления и восстановления, имея в виду, что реакция протекает в нейтральной среде:

MnO4- = MnO42-

NO2- + 2OH- = NO3- + H2O

5.Уравниваем левую и правую части уравнений по числу электронов.

Окислитель MnO4- + 1e = MnO42- - реакция восстановление

Восстановитель NO2- + 2OH- – 2e = NO3- + H2O - реакция окисление.

6.Находим множители для полуреакций окисления и восстановления.

О кислитель 2 MnO4- + 1e = MnO42- - - восстановление

Восстановитель 1 NO2- + 2OH- – 2e = NO3- + H2O - окисление.

7.Умножаем полуреакции на множители и суммируем.

2MnO4- + NO2- + 2OH- = 2MnO42- + NO3- + H2O

8.Получаем уравнение в молекулярном виде:

2KMnO4 + NaNO2 + 2КOH = 2K2MnO4 + NaNO3 + H2O

9. Проведем проверку по кислороду

-2 -2

12 О = 12 О

Составление уравнения окислительно-восстановительной реакции для реакции, в которой степень окисления изменяется у одного и того же элемента, входящего в состав различных молекул.

Пример 8. Составить уравнение окислительно-восстановительной реакции взаимодействия перманганата калия и сульфата марганца в водном среде.

1.Запишем схему окислительно-восстановительной реакции.

KMnO4 + MnSO4 + H2O MnO2 + …

2.Определим, какие элементы изменили степень окисления.

+7 +2 +4

KMnO4 + MnSO4 + H2O MnO2 + …

Степень окисления изменил элементмарганец (Mn) .

3. Используя таблицу растворимости солей, кислот и оснований в воде, запишем схему реакции в кратком ионно-молекулярном виде:

MnO4- + Mn2+ + H2O MnO2 + …

MnO4- = MnO2 Mn2+ = MnO2

4.Составим уравнения процессов окисления и восстановления, имея в виду, что реакция протекает в нейтральной среде:

MnO4- + 2H2O = MnO2 + 4ОН- Mn2+ +2H2O = MnO2 + 4Н+

5.Уравниваем левую и правую части уравнений по числу электронов.

Окислитель MnO4- + 2H2O +3e = MnO2+ 4ОН- - реакция восстановление

Восстановитель Mn2+ +2H2O - – 2e = MnO2 + 4Н+- реакция окисление.

6.Находим множители для полуреакций окисления и восстановления.

О кислитель 2 MnO4- + 2H2O +3e = MnO2+ 4ОН- - - восстановление

Восстановитель 3 Mn2+ +2H2O - – 2e = MnO2 + 4Н+ - окисление.

7.Умножаем полуреакции на множители и суммируем.

2MnO4- + 3Mn2+ + 10H2O = 5MnO2+ 8ОН- + 12Н+

8.Получаем уравнение в молекулярном виде:

2KMnO4 + 3MnSO4 + 2H2O = 5MnO2 + 2H2SO4+ K2SO4

Вещество K2SO4 получилось в результате реакции ионного обмена.

9. Проведем проверку по кислороду

-2 -2

22 О = 22 О

Составление уравнения окислительно-восстановительной реакции для реакции самоокисления-самовосстановления – реакции, в которой степень окисления изменяется у одного и того же элемента, входящего в состав одного и того же вещества

Пример 9. Составить уравнение окислительно-восстановительной реакции взаимодействия хлора с водным раствором гидроксида калия

1.Запишем схему окислительно-восстановительной реакции.

Cl2 + KOH KCl + KClO3 +

2.Определим, какие элементы изменили степень окисления.

0 -1 +5

Cl2 + KOH KCl + KClO3 + …

Степень окисления изменил элемент хлор ( Cl ).

3. Используя таблицу растворимости солей, кислот и оснований в воде, запишем схему реакции в кратком ионно-молекулярном виде:

Cl2 + OH- Cl- + ClO3- + …

Cl2 = Cl-

Cl2= ClO3-

4.Составим уравнения процессов окисления и восстановления, имея в виду, что реакция протекает в нейтральной среде:

Cl2 = 2Cl-

Cl2 + 12OH- = 2ClO3- + 6H2O

5.Уравниваем левую и правую части уравнений по числу электронов.

Окислитель Cl2 + 2e = 2Cl- - реакция восстановление

Восстановитель Cl2 + 12OH- – 10e = 2ClO3- + 6H2O - реакция окисление.

6.Находим множители для полуреакций окисления и восстановления.

О кислитель 2 Cl2 + 2e = 2Cl- - восстановление

Восстановитель 1 Cl2 + 12OH- – 10e = 2ClO3- + 6H2O - окисление.

7.Умножаем полуреакции на множители и суммируем.

5Cl2 + Cl2 + 12OH- = 10Cl- +2ClO3- + 6H2O

8.Получаем уравнение в молекулярном виде:

6Cl2 + 12KOH = 10KCl + 2KClO3 + 6H2O

9. Проведем проверку по кислороду

-2 -2

12 О = 12 О