Галогены: решение задач методом полуреакций
Подробно решение уравнений окислительно-восстановительных реакций (ОВР) методом полуреакций разобраны на странице "Метод полуреакций".
Ниже приведены примеры решения задач ОВР галогенов и их соединений в кислотной среде.
Уравнения ОВР соединений хлора
Соляная кислота
1. Уравнение реакции меди с кислородом в кислотной среде:
Cu+O2+HCl(конц) → CuCl2+H2O
2| Cu-2e- → Cu2+
1| O2+4H++4e- → 2H2O
-----------------------
2Cu+O2+4H+ → 2Cu2++2H2O
4Cl- 4Cl-
2Cu+O2+HCl(конц) = 2CuCl2+2H2O
2. Уравнение реакции соляной и селеновой кислот (HCl+H2SeO4):
HCl+H2SeO4(конц) → H2SeO3+Cl2↑+H2O 1| 2Cl--2e- → Cl2 1| SeO42-+2H++2e- → SeO32-+H2O ----------------------- 2Cl-+2H++SeO42- → Cl2+SeO32-+H2O 2H+ 2H+ 2HCl+H2SeO4(конц) = Cl2↑+H2SeO3+H2O
3. Уравнение реакции соляной кислоты с оксидом свинца (HCl+PbO2):
HCl(конц)+PbO2(т) → PbCl2+Cl2↑+H2O 1| 2Cl--2e- → Cl20 1| PbO2+4H++2e- → Pb2++2H2O ----------------------- 2Cl-+4H++PbO2 → Cl2+Pb2++2H2O 2Cl- 2Cl- 4HCl(конц)+PbO2(т) = Cl2↑+PbCl2+2H2O
4. Уравнение реакции соляной кислоты с оксидом марганца (HCl+MnO2):
HCl(конц)+MnO2(т) → MnCl2+Cl2↑+H2O 1| 2Cl--2e- → Cl20 1| MnO2+4H++2e- → Mn2++2H2O ----------------------- 2Cl-+4H++MnO2 → Cl2+Mn2++2H2O 2Cl- 2Cl- 4HCl(конц)+MnO2(т) = Cl2↑+MnCl2+2H2O
5. Уравнение реакции соляной кислоты с перманганатом калия (HCl+2KMnO4):
HCl(конц)+KMnO4(т) → MnCl2+Cl2↑+H2O+KCl 5| 2Cl--2e- → Cl20 2| MnO4-+8H++5e- → Mn2++4H2O ----------------------- 10Cl-+16H++2MnO4- → 5Cl2+2Mn2++8H2O 6Cl- 2K+ 4Cl- 2K++2Cl- 16HCl(конц)+2KMnO4(т) = 5Cl2↑+2MnCl2+8H2O+2KCl
6. Уравнение реакции соляной и ортосурьмяной кислот (HCl+H3SbO3):
HCl+H3SbO3 → SbCl3+Cl2↑+H2O 1| 2Cl--2e- → Cl20 1| H3SbO4+5H++2e- → Sb3++4H2O ----------------------- 2Cl-+5H++H3SbO3 → Sb3++4H2O+Cl2 3Cl- 3Cl- 5HCl+H3SbO3 = SbCl3+4H2O+Cl2↑
7. Уравнение реакции соляной кислоты и гипохлорита кальция (HCl+Ca(ClO)2):
HCl(конц)+Ca(ClO)2 → Cl2↑+CaCl2+H2O
2| 2Cl--2e- → Cl20
1| 2OCl-+4H++4e- → 2Cl-+2H2O
-----------------------
4Cl-+4H++2ClO- → 2Cl2+2Cl-+2H2O
Ca2+ Ca2+
4HCl(конц)+Ca(ClO)2 = 2Cl2↑+CaCl2+2H2O
8. Уравнение реакции соляной и хлористой кислот (HCl+HClO2):
HCl+HClO2 → Cl2↑+H2O 3| 2Cl--2e- → Cl20 1| 2HClO2+6H++6e- → Cl2+4H2O ----------------------- 6Cl-+6H++2HClO2 = 3Cl2+Cl2+4H2O 6HCl+2HClO2 = 4Cl2↑+4H2O 3HCl+HClO2 = 2Cl2↑+2H2O
9. Уравнение реакции соляной кислоты с гипохлоритом калия (HCl+KClO):
HCl+KClO → Cl2↑+KCl+H2O
1| 2Cl--2e- → Cl20
1| ClO-+2H++2e- → Cl-+H2O
-----------------------
2Cl-+2H++ClO- → Cl2+Cl-+H2O
K+ K+
HCl+KClO → Cl2↑+KCl+H2O
2HCl+KClO = Cl2↑+KCl+H2O
10. Уравнение реакции соляной кислоты с хлоратом калия (бертолетовой солью) (HCl+KClO3):
HCl(конц)+KClO3 → Cl2↑+KCl+H2O
3| 2Cl--2e- → Cl20
1| ClO3-+6H++6e- → Cl-+3H2O
-----------------------
6Cl-+6H++ClO3- → 3Cl2+Cl-+3H2O
K+ K+
6HCl(конц)+KClO3 = 3Cl2↑+KCl+3H2O
11. Уравнение реакции соляной и хлорноватой кислот (HCl+HClO3):
HCl+HClO3 → Cl2↑+H2O 5| 2Cl--2e- → Cl20 1| 2ClO3-+12H++10e- → Cl2+6H2O ----------------------- 10Cl-+2ClO3-+12H+ → 5Cl2+Cl2+6H2O 10HCl+2HClO3 = 6Cl2↑+6H2O 5HCl+HClO3 = 3Cl2↑+3H2O
12. Уравнение реакции соляной кислоты и оксида хрома (HCl+CrO3):
HCl+CrO3 → Cl2↑+CrCl3+H2O 3| 2Cl--2e- → Cl20 2| CrO3+6H++3e- → Cr3++3H2O ----------------------- 6Cl-+12H++2CrO3 → 3Cl2+2Cr3++6H2O 6Cl- 6Cl- 12HCl+2CrO3 = 3Cl2↑+2CrCl3+6H2O
13. Уравнение реакции соляной кислоты с хроматом калия (HCl+K2CrO4):
HCl+K2CrO4 → Cl2↑+CrCl3+KCl+H2O 3| 2Cl--2e- → Cl20 2| CrO42-+8H++3e- → Cr3++4H2O ----------------------- 6Cl-+16H++2CrO42- → 3Cl2+2Cr3++8H2O 10Cl- 4K+ 6Cl- 4K++4Cl- 16HCl+2K2CrO4 = 3Cl2↑+2CrCl3+8H2O+4KCl
14. Уравнение реакции соляной кислоты с дихроматом калия (HCl+K2Cr2O7):
HCl+K2Cr2O7 → Cl2↑+CrCl3+KCl+H2O 3| 2Cl--2e- → Cl20 1| Cr2O72-+14H++6e- → 2Cr3++7H2O ----------------------- 6Cl-+14H++Cr2O72- → 3Cl2+2Cr3++7H2O 8Cl- 2K+ 6Cl- 2K++2Cl- 14HCl+K2Cr2O7 = 3Cl2↑+2CrCl3+7H2O+KCl
Хлорные кислоты вида HClOn
14. Уравнение реакции хлорноватистой кислоты с пероксидом водорода (HClO+H2O2):
HClO+H2O2 → HCl+O2↑+H2O 1| HClO+H++2e- → Cl-+H2O 1| H2O2-2e- → O2+2H+ ----------------------- HClO+H++H2O2 → Cl-+H2O+O2+2H+ HClO+H2O2 → HCl+H2O+O2↑
15. Уравнение реакции хлорноватистой кислоты с оксидом азота (HClO+NO):
HClO+NO+H2O → HCl+HNO3 3| HClO+H++2e- → Cl-+H2O 2| NO+2H2O-3e- → NO3-+4H+ ----------------------- 3HClO+3H++2NO+4H2O → 3Cl-+3H2O+2NO3-+8H+ 3HClO+2NO+H2O = 3HCl+2HNO3
16. Уравнение реакции разложения хлористой кислоты:
HClO2 → ClO2↑+HClO3+HCl+H2O 4| 2HClO2+H2O-3e- → ClO2+ClO3-+4H+ 3| HClO2+3H++4e- → Cl-+2H2O ----------------------- 8HClO2+3HClO2+4H2O+9H+ → 4ClO2+4ClO3-+16H++3Cl-+6H2O 11HClO2 = 4ClO2↑+4HClO3+3HCl+2H2O
Возможен и такой вариант:
4HClO2 = 2ClO2↑+HClO3+HCl+H2O
17. Уравнение реакции хлорноватой кислоты с фосфором (HClO3+P):
HClO3+P+H2O → HCl+H3PO4 5| ClO3-+6H++6e- → Cl-+3H2O 6| P+4H2O-5e- → PO43-+8H+ ----------------------- 5ClO3-+30H++6P+24H2O → 5Cl-+15H2O+6PO43-+48H+ 5H+ 5H+ 5HClO3+6P+9H2O = 5HCl+6H3PO4
18. Уравнение реакции хлорноватой кислоты с серебром (HClO3+Ag):
HClO3+Ag → AgCl↓+AgClO3+H2O
1| ClO3-+6H++5e- → Cl-+3H2O
5| Ag+ClO3--1e- → AgClO3
-----------------------
ClO3-+6H++5ClO3-+5Ag → Cl-+3H2O+5AgClO3
Ag Ag
6HClO3+6Ag = AgCl↓+3H2O+5AgClO3
19. Уравнение реакции хлорноватой кислоты с серой (HClO3+S):
HClO3+S+H2O → HCl+H2SO4 1| ClO3-+6H++6e- → Cl-+3H2O 1| S+4H2O-6e- → SO42-+8H+ ----------------------- ClO3-+6H++S+4H2O → Cl-+3H2O+SO42-+8H+ H+ H+ HClO3+S+H2O = HCl+H2SO4
20. Уравнение реакции хлорной кислоты с йодом (HClO4+I2):
HClO4+I2 → HIO4+Cl2↑ 1| 2ClO4-+16H++14e- → Cl2+8H2O 1| I2+8H2O-14e- → 2IO4-+16H+ ----------------------- 2ClO4-+16H++I2+8H2O → Cl2+8H2O+2IO4-+16H+ 2H+ 2H+ 2HClO4+I2 = 2HIO4+Cl2↑
Хлориды
21. Уравнение реакции хлорида натрия с перманганатом калия (NaCl+KMnO4):
NaCl+KMnO4+H2SO4(конц) → K2SO4+Na2SO4+Cl2↑+MnSO4+H2O
5| 2NaCl-2e- → Cl2+2Na+
2| MnO4-+8H++5e- → Mn2++4H2O
-----------------------
10NaCl+2MnO4-+16H+ → 5Cl2+2Mn2++8H2O+10Na+
2K+ 8SO42- 2SO42- 5SO42- 2K++SO42-
10NaCl+2KMnO4+8H2SO4(конц) = K2SO4+5Na2SO4+5Cl2↑+2MnSO4+8H2O
22. Уравнение реакции хлорида натрия с оксидом марганца (NaCl+MnO2):
NaCl+MnO2+H2SO4(конц) → Cl2↑+MnSO4+Na2SO4+H2O
1| 2NaCl-2e- → Cl2+2Na+
1| MnO2+4H++2e- → Mn2++2H2O
-----------------------
2NaCl+MnO2+4H+ → Cl2+2Na++Mn2++2H2O
2SO42- SO42-SO42-
2NaCl+MnO2+2H2SO4(конц) = Cl2↑+MnSO4+Na2SO4+2H2O
23. Уравнение реакции хлорида натрия с оксидом свинца (NaCl+PbO2):
NaCl+PbO2+H2SO4(конц) → Cl2↑+Pb(HSO4)2+NaHSO4+H2O
1| 2NaCl-2e- → Cl2+2Na+
1| PbO2+4H++2e- → Pb2++2H2O
-----------------------
2NaCl+PbO2+4H+ → Cl2+Pb2++2Na++2H2O
4H++4SO42-2HSO4- 2HSO4-
2NaCl+PbO2+4H2SO4(конц) = Cl2↑+Pb(HSO4)2+2NaHSO4+2H2O
24. Уравнение реакции хлорида натрия с хлоратом калия (NaCl+KClO3):
NaCl+KClO3+H2SO4(конц) → Cl2↑+Na2SO4+K2SO4+H2O
5| 2NaCl-2e- → Cl2+2Na+
1| 2ClO3-+12H++10e- → Cl2+6H2O
-----------------------
10NaCl+2ClO3-+12H+ → Cl2+5Cl2+10Na++6H2O
2K+ 6SO42- 5SO42- 2K++SO42-
10NaCl+2KClO3+6H2SO4(конц) = 6Cl2↑+5Na2SO4+K2SO4+6H2O
25. Уравнение реакции хлорида калия с оксидом свинца (KCl+PbO2):
KCl+PbO2+HNO3 → Cl2↑+KNO3+Pb(NO3)2+H2O
1| 2KCl-2e- → Cl2+2K+
1| PbO2+4H++2e- → Pb2++2H2O
-----------------------
2KCl+PbO2+4H+ → Cl2+2K++Pb2-+2H2O
4NO3- 2NO3-2NO3-
KCl+PbO2+4HNO3 = Cl2↑+2KNO3+Pb(NO3)2+2H2O
26. Уравнение реакции хлорида калия с тетраоксидом трисвинца (KCl+(Pb2Pb)O4):
KCl+(Pb2Pb)O4+HNO3 → Cl2↑+Pb(NO3)2+KNO3+H2O 1| 2Cl--2e- → Cl20 1| (Pb2Pb)O4+8H++2e- → 3Pb2++4H2O ----------------------- 2Cl-+(Pb2Pb)O4+8H+ → Cl2+3Pb2++4H2O 2K+ 8NO3- 6NO3- 2K++2NO3- 2KCl+(Pb2Pb)O4+8HNO3 = Cl2↑+3Pb(NO3)2+2KNO3+4H2O
27. Уравнение реакции хлорида железа с хлоратом калия (FeCl2+KClO3):
FeCl2+KClO3+HCl → FeCl3+KCl+H2O 6| Fe2+-1e- → Fe3+ 1| ClO3-+6H++6e- → Cl-+3H2O ----------------------- 6Fe2++ClO3-+6H+ → 6Fe3++Cl-+3H2O 12Cl- K+ 6Cl- 18Cl- K+ 6FeCl2+KClO3+6HCl = 6FeCl3+KCl+3H2O
28. Уравнение реакции хлорида железа с перманганатом калия (FeCl2+KMnO4):
FeCl2+KMnO4+HCl → FeCl3+Cl2↑+MnCl2+H2O+KCl
5| Fe2+-1e- → Fe3+
5| 2Cl--2e- → Cl20
3| MnO4-+8H++5e- → Mn2++4H2O
-----------------------
5Fe2++10Cl-+3MnO4-+24H+ → 5Fe3++5Cl2+3Mn2++12H2O
3K+ 24Cl- 15Cl- 6Cl- 3K++3Cl-
5FeCl2+3KMnO4+24HCl = 5FeCl3+5Cl2↑+3MnCl2+12H2O+3KCl
29. Уравнение реакции хлорида железа с тетраоксидом трисвинца (FeCl2+(Pb2Pb)O4):
FeCl2+(Pb2Pb)O4+HCl → FeCl3+PbCl2+H2O 2| Fe2+-1e- → Fe3+ 1| (Pb2Pb)O4+8H++2e- → 3Pb2++4H2O ----------------------- 2Fe2++(Pb2Pb)O4+8H+ → 2Fe3++3Pb2++4H2O 4Cl- 8Cl- 6Cl- 6Cl- 2FeCl2+(Pb2Pb)O4+8HCl = 2FeCl3+3PbCl2+4H2O
30. Уравнение реакции хлорида железа с азотной кислотой (FeCl2+HNO3):
FeCl2+HNO3+HCl → FeCl3+NO↑+H2O 3| Fe2+-1e- → Fe3+ 1| NO3-+4H++3e- → NO+2H2O ----------------------- 3Fe2++NO3-+4H+ → 3Fe3++NO+2H2O 6Cl- 3Cl- 9Cl- 3FeCl2+HNO3+3HCl = 3FeCl3+NO↑+2H2O
31. Уравнение реакции хлорида стронция с дихроматом калия (SnCl2+K2Cr2O7):
SnCl2+K2Cr2O7+HCl → SnCl4+CrCl3+KCl+H2O 3| Sn2+-2e- → Sn4+ 1| Cr2O72-+14H++6e- → 2Cr3++7H2O ----------------------- 3Sn2++Cr2O72-+14H+ → 3Sn4++2Cr3++7H2O 6Cl- 2K+ 14Cl- 12Cl- 6Cl- 2K++2Cl- 3SnCl2+K2Cr2O7+14HCl = 3SnCl4+2CrCl3+KCl+7H2O
Другие соединения хлора
32. Уравнение реакции гипохлорита кальция с медью (Ca(ClO)2+Cu):
Ca(ClO)2+Cu+H2SO4 → CaCl2+CuSO4+H2O 1| 2ClO-+4H++4e- → 2Cl-+2H2O 2| Cu-2e- → Cu2+ ----------------------- 2ClO-+4H++2Cu → 2Cl-+2H2O+2Cu2+ Ca2+ 2SO42- Ca2+ 2SO42- Ca(ClO)2+2Cu+2H2SO4 = CaCl2+2CuSO4+2H2O
33. Уравнение реакции хлората калия с серной кислотой (KClO3+H2SO4):
KClO3+H2SO4(конц) → ClO2↑+KClO4+KHSO4+H2O 2| ClO3-+2H++1e- → ClO2+H2O 1| ClO3-+H2O-2e- → ClO4-+2H+ ----------------------- 2ClO3-+4H++ClO3-+H2O → 2ClO2+ClO4-+2H2O+2H+ 2K+ 2SO42- K+ K+ 2K++2SO42- 3KClO3+2H2SO4(конц) = 2ClO2↑+KClO4+2KHSO4+H2O
34. Уравнение реакции хлората натрия с оксидом серы (NaClO3+SO2):
NaClO3+H2SO4+SO2 → ClO2↑+NaHSO4 2| ClO3-+2H++1e- → ClO2+H2O 1| SO2+2H2O-2e- → HSO4-+3H+ ----------------------- 2ClO3-+4H++SO2+2H2O → 2ClO2+2H2O+3H++HSO4- 2Na+ HSO4- HSO4-+2Na 2NaClO3+H2SO4+SO2 = 2ClO2↑+2NaHSO4
35. Уравнение реакции перхлората калия с алюминием (KClO4+Al):
KClO4+Al+H2SO4(разб) → Al2(SO4)3+KCl+H2O 3| ClO4-+8H++8e- → Cl-+4H2O 8| Al-3e- → Al3+ ------------------------ 3ClO4-+8Al+24H+ → 3Cl-+8Al3++12H2O 3K+ 12SO42- 3K+ 12SO42- 3KClO4+8Al+12H2SO4(разб) = 4Al2(SO4)3+3KCl+12H2O
