Соединения хлора: решение задач методом электронного баланса
Подробно решение уравнений окислительно-восстановительных реакций (ОВР) методом электронного баланса разобраны на странице "Метод электронного баланса".
Ниже приведены примеры решения уравнений окислительно-восстановительных реакций соединений хлора:
- соляная кислота HCl
- хлорид кальция CaCl2
- хлорид железа (II) FeCl2
- хлорид железа (III) FeCl3
- хлорид меди CuCl2
- хлорид аммония NH4Cl
- гипохлорит натрия NaClO
- хлорат калия KClO3
- хлорная кислота HClO4
- перхлорат калия KClO4
- хлорит натрия NaClO2
- гипохлорит кальция Ca(ClO)2
- хлорноватистая кислота HClO
- оксид хлора (I) Cl2O
- диоксид хлора ClO2
- дихлоргексаоксид Cl2O6
- оксид хлора (VII) Cl2O7
Если в окислительно-восстановительной реакции принимают участие простые вещества, молекулы которых состоят из двух или более атомов элементов, то в электронном балансе кол-во отданных и полученных электронов определяют с учётом кол-ва атомов в молекуле: H20-2e- → 2H+1.
Уравнения окислительно-восстановительных реакций соединений хлора
1. Уравнение реакции соляной кислоты с кислородом (HCl+O2):
HCl-1+O20 → Cl20+H2O-2 2| 2Cl-1-2e- → Cl20 1| O20+4e- → 2O-2 --------------- 4HCl+O2 = 2Cl2↑+2H2O
2. Уравнение реакции соляной кислоты с перманганатом калия (HCl+KMnO4):
HCl-1+KMn+7O4 → Cl20+KCl+Mn+2Cl2+H2O 5| 2Cl-1-2e- → Cl20 2| Mn+7+5e- → Mn+2 --------------- 16HCl+2KMnO4 = 5Cl2↑+2KCl+2MnCl2+8H2O
Следует обратить внимание, что часть хлорид-ионов соляной кислоты окисляется до хлора, а другая часть переходит в состав молекул хлорида калия и хлорида магния без изменения своей степени окисления, поэтому, коэффициенты в первую очередь ставятся перед Cl2, KCl, MnCl2 и только потом, перед HCl.
3. Уравнение реакции соляной кислоты с хромом на воздухе (HCl+Cr):
HCl+Cr0+O20 → Cr+3Cl3+H2O-2 4| Cr0-3e- → Cr+3 3| O20+4e- → 2O-2 --------------- 12HCl+4Cr+3O2 = 4CrCl3+6H2O
4. Уравнение реакции соляной кислоты с манганатом калия (HCl+K2MnO4):
HCl-1(конц)+K2Mn+6O4 → Cl20+Mn+2Cl2+KCl+H2O 2| 2Cl-1-2e- → Cl20 1| Mn+6+4e- → Mn+2 --------------- 8HCl(конц)+K2MnO4 = 2Cl2+MnCl2+2KCl+4H2O
5. Уравнение реакции разбавленной соляной кислоты с кальцием (HCl+Ca):
H+1Cl(разб)+Ca0 → Ca+2Cl2+H20↑ 1| 2H+1+2e- → H20 1| Ca0-2e- → Ca+2 --------------- 2HCl(разб)+Ca = CaCl2+H2↑
6. Уравнение реакции разбавленной соляной кислоты с гидридом кальция с образованием хлорида кальция и водорода:
H+1Cl(разб)+CaH2-1 → CaCl2+H20↑ 1| 2H+1+2e- → H20 1| 2H-1-2e- → H20 --------------- 2HCl(разб)+CaH2 = CaCl2+2H2↑
7. Уравнение реакции хлорида кальция с водородом с образованием гидрида кальция и соляной кислоты:
CaCl2+H20 = H+1Cl(разб)+CaH2-1 1| H20+2e- → 2H-1 1| H20-2e- → 2H+1 --------------- CaCl2+2H2 = CaH2+2HCl
8. Уравнение реакции хлорида железа (II) с водородом с образованием железа и соляной кислоты:
Fe+2Cl2+H20 → H+1Cl+Fe0 1| Fe+2+2e- → Fe0 1| H20-2e- → 2H+1 --------------- FeCl2+H2 = 2HCl+Fe
9. Уравнение реакции хлорида железа с хлором в нейтральной среде с образованием метагидроксида железа и соляной кислоты:
Fe+2Cl2+Cl20+H2O → Fe+3O(OH)+HCl-1 2| Fe+2-1e- → Fe+3 1| Cl20+2e- → 2Cl-1 --------------- 2FeCl2+Cl2+4H2O = 2FeO(OH)↓+6HCl
10. Уравнение реакции окисления на воздухе хлорида железа (III):
FeCl3-1+O20 → Fe2O3-2+Cl20↑ 2| 6Cl-1-6e- → 3Cl20 3| O20+4e- → 2O-2 --------------- 4FeCl3+3O2 = 2Fe2O3+6Cl2↑
11. Уравнение реакции хлорида железа (III) с водородом с образованием хлорида железа (II) и соляной кислоты:
Fe+3Cl3+H20 → Fe+2Cl2+H+1Cl 2| Fe+3+1e- → Fe+2 1| H20-2e- → 2H+1 --------------- 2FeCl3+H2 = 2FeCl2+2HCl
12. Уравнение реакции хлорида меди с алюминием с образованием хлорида алюминия и меди:
Cu+2Cl2+Al0 → Al+3Cl3+Cu0 3| Cu+2+2e- → Cu0 2| Al0-3e- → Al+3 --------------- 3CuCl2+2Al = 3Cu+2AlCl3
13. Уравнение реакции хлорида аммония с нитратом калия с образованием оксида азота, хлорида калия и воды:
N-3H4Cl+KN+5O3 → N2+1O↑+H2O+KCl 1| N-3-4e- → N+1 1| N+5+4e- → N+1 --------------- NH4Cl+KNO3 = N2O↑+2H2O+KCl
14. Уравнение реакции хлорида аммония с магнием с образованием хлорида магния, аммиака и водорода:
NH4+1Cl(конц)+Mg0 → H20↑+Mg+2Cl2+NH3↑ 1| 2H+1+2e- → H20 1| Mg0-2e- → Mg+2 --------------- 2NH4Cl(конц)+Mg = H2↑+MgCl2+2NH3↑
15. Уравнение реакции разложения гипохлорита натрия с образованием хлората и хлорида натрия:
NaCl+1O → NaCl+5O3+NaCl-1 1| Cl+1-4e- → Cl+5 2| Cl+1+2e- → Cl-1 --------------- 3NaClO = NaClO3+2NaCl
16. Уравнение реакции разложения хлората калия с образованием хлорида калия и кислорода:
KCl+5O3-2 → KCl-1+O20↑ 2| Cl+5+6e- → Cl-1 3| 2O-2-4e- → O20 --------------- 2KClO3 = 2KCl+3O2↑
17. Уравнение реакции хлората калия с алюминием:
KCl+5O3+Al0 → Al2+3O3+KCl-1 1| Cl+5+6e- → Cl-1 2| Al0-3e- → Al+3 --------------- KClO3+2Al = Al2O3+KCl
18. Уравнение реакции хлората калия с концентрированной соляной кислотой:
KCl+5O3+HCl-1(конц) → KCl-1+Cl20↑+H2O 1| Cl+5+6e- → Cl-1 3| 2Cl-1-2e- → Cl20 --------------- KClO3+6HCl(конц) = KCl+3Cl2↑+3H2O
19. Уравнение реакции хлората калия с концентрированной серной кислотой:
KCl+5O3+H2SO4(конц) → Cl+4O2↑+KCl+7O4+KHSO4+H2O 2| Cl+5+1e- → Cl+4 1| Cl+5-2e- → Cl+7 --------------- 3KClO3+2H2SO4(конц) = 2ClO2↑+KClO4+2KHSO4+H2O
20. Уравнение реакции хлората калия с серой:
KCl+5O3+S0 → KCl-1+S+4O2↑ 2| Cl+5+6e- → Cl-1 3| S0-4e- → S+4 --------------- 2KClO3+3S = 2KCl+3SO2↑
21. Уравнение реакции хлората калия с красным фосфором:
KCl+5O3+S0+P0(красный) → KCl-1+P2+5O5 5| Cl+5+6e- → Cl-1 6| P0-5e- → P+5 --------------- 5KClO3+6P = 5KCl+3P2O5
22. Уравнение реакции хлората калия с гидридом кальция:
KCl+5O3+S0+CaH2-1 → CaO+H2+1O+KCl-1 2| Cl+5+6e- → Cl-1 3| 2H-1-4e- → 2H+ --------------- 2KClO3+3CaH2 = 3CaO+3H2O+2KCl
23. Уравнение реакции разложения хлорной кислоты:
HCl+7O4-2 → Cl+4O2↑+O20↑+H2O 4| Cl+7+3e- → Cl+4 3| 2O-2-4e- → O20 --------------- 4HClO4 = 4ClO2↑+3O2↑+2H2O
24. Уравнение реакции разложения перхлората калия:
HCl+7O4-2 → KCl-1+O20↑ 1| Cl+7+8e- → Cl-1 2| 2O-2-4e- → O20 --------------- KClO4 = KCl+2O2↑
25. Уравнение реакции разложения хлорита натрия:
NaCl+3O2 → NaCl-1+NaCl+5O3 1| Cl+3+4e- → Cl-1 2| Cl+3-2e- → Cl+5 --------------- 3NaClO2 = NaCl+2NaClO3
26. Уравнение реакции гипохлорита кальция с пероксидом водорода:
Ca(Cl+1O)2+H2O2-1 → CaCl2-1+H2O+O20↑ 1| 2Cl+2+4e- → 2Cl-1 2| 2O-1-2e- → O20 --------------- Ca(ClO)2+2H2O2 = CaCl2+2H2O+2O2↑
27. Уравнение реакции хлорноватистой кислоты с иодоводородом:
HCl+1O+HI-1 → I20↓+HCl-1+H2O 1| Cl+1+2e- → Cl-1 1| 2I-1-2e- → I20 --------------- HClO+2HI = I2↓+HCl+H2O
28. Уравнение реакции разложения оксида хлора (I):
Cl2+1O → Cl+4O2↑+Cl20↑ 1| 2Cl+1-6e- → 2Cl+4 3| 2Cl+1+2e- → Cl20 --------------- 4Cl2O = 2ClO2+3Cl2
29. Уравнение реакции разложения диоксида хлора при нагревании (сопровождается большим выделением тепла - взрывом):
Cl+4O2-2 → Cl20↑+O20↑ 1| 2Cl+4+8e- → Cl20 2| 2O-2-4e- → O20 --------------- 2ClO2 = Cl2↑+2O2↑
30. Уравнение реакции диоксида хлора с гидроксидом калия:
Cl+4O2+KOH → KCl+3O2+KCl+5O3+H2O 1| Cl+4+1e- → Cl+3 1| Cl+4-1e- → Cl+5 --------------- 2ClO2+2KOH = KClO2+KClO3+H2O
31. Уравнение реакции диоксида хлора с озоном:
Cl+4O2+O30 → Cl2+6O6-2+O20↑ 1| 2Cl+4-4e- → 2Cl+6 2| O30+2e- → O-2+O20 --------------- 2ClO2+2O3 = Cl2O6+2O2
32. Уравнение реакции диоксида хлора с пероксидом водорода:
Cl+4O2+H2O2-1 → HCl+3O2+O20↑ 2| Cl+4+1e- → Cl+3 1| 2O-1-2e- → O20 --------------- 2ClO2+H2O2 = 2HClO2+O2↑
33. Уравнение реакции дихлоргексаоксида с гидроксидом калия:
Cl2+6O6+KOH → KCl+5O3+KCl+7O4+H2O 1| Cl+6+1e- → Cl+5 1| Cl+6-1e- → Cl+7 --------------- Cl2O6+2KOH = KClO3+KClO4+H2O
34. Уравнение реакции разложения оксида хлора (VII):
Cl2+7O7-2 → Cl20+O20 2| 2Cl+7+14e- → Cl20 7| 2O-2-4e- → O20 --------------- 2Cl2O7 = 2Cl2↑+7O2↑
