Question

Составить и уравняйте методом ионно-электронного баланса следующие окислительно-восстановительные уравнения:NaNO2+KMnO4+H2SO4 Ni(OH)3+H2O2+H2SO4 Bi+KNO3+H2SO4

Answer 1

1) NaNO2 + KMnO4 + H2SO4 = NaNO3 + K2SO4 + MnSO4 + H2O, баланс:

 

(NO2 )- + H2O -2e- = (NO3)- + 2H+      | 2 | 10 | 5 |

 

(MnO4)- +8H+ +5e- = Mn+2 + 4H2O    | 5 |       | 2 |

 

5(NO2)- + 2(MnO4)- + 6H+ = 5(NO3)- + 2Mn+2 + 3H2O;

 

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

 

 

2) Ni(OH)3 + H2O2 + H2SO4 = NiSO4 + O2 + H2O, баланс:

 

Ni(OH)3 + 3H+ +e- = Ni+2 + 3H2O       | 1 | 2 | 2 |

 

H2O2 -2e- = O2 + 2H+                             | 2 |    | 1 |

 

2Ni(OH)3 + H2O2 + 4H+ = 2Ni+2 + O2 + 6H2O;

 

2Ni(OH)3 + H2O2 + 2H2SO4 = 2NiSO4 + O2 + 6H2O;

 

3) 10Bi + 6KNO3 + 18H2SO4 = 5Bi2(SO4)3 + 3N2 + 3K2SO4 + 18H2O (данная р-ия возможна, по крайней мере, разность потенциалов пар окисления/восст-ия это позволяет) и далее гидролиз Bi2(SO4)3: Bi2(SO4)3 + 2H2O = 2Bi(OH)SO4 + H2SO4, баланс:

 

 

2Bi -6e- = 2Bi+3                                                   |  6  | 30 | 5 |

 

 

2(NO3)- + 12H+ + 10e- = N2 + 6H2O              | 10 |      | 3 |

 

 

10Bi + 6(NO3)- + 36H+ = 10Bi+3 + 3N2 + 18H2O;

 

 

10Bi + 6KNO3 + 18H2SO4 = 5Bi2(SO4)3 + 3N2 + 3K2SO4 + 18H2O.

Answer 2

Для составления и уравнивания окислительно-восстановительных уравнений методом ионно-электронного баланса необходимо разложить вещества на ионы, определить ионы, подвергающиеся окислению и восстановлению, а затем уравнять количество электронов, передаваемых в процессе реакции.

Представим все вещества в виде ионов:

NaNO2 → Na+ + NO2- KMnO4 → K+ + MnO4- H2SO4 → 2H+ + SO4^2- Ni(OH)3 → Ni^2+ + 3OH- H2O2 → 2H+ + O2^2- H2SO4 → 2H+ + SO4^2- Bi → Bi^3+ KNO3 → K+ + NO3- H2SO4 → 2H+ + SO4^2-

Теперь определим ионы, подвергающиеся окислению и восстановлению. Окислителем является MnO4-, восстановителем - Bi.

Составим полуреакции окисления и восстановления:

Окисление: MnO4- → Mn^2+ Восстановление: Bi → Bi^3+

Теперь уравняем количество электронов, передаваемых в процессе реакции. В данном случае, в полуреакции окисления MnO4- принимает 5 электронов, а в полуреакции восстановления Bi отдает 3 электрона.

Перемножим обе полуреакции так, чтобы количество электронов сократилось до наименьшего общего кратного:

3MnO4- + 15H+ → 3Mn^2+ + 12H2O 5Bi → 5Bi^3+ + 15e-

Теперь сложим обе полуреакции:

3MnO4- + 15H+ + 5Bi → 3Mn^2+ + 12H2O + 5Bi^3+ + 15e-

Таким образом, окислительно-восстановительное уравнение для данной реакции будет выглядеть следующим образом:

3MnO4- + 15H+ + 5Bi + NaNO2 + KMnO4 + H2SO4 + Ni(OH)3 + H2O2 + H2SO4 + Bi + KNO3 + H2SO4 → 3Mn^2+ + 12H2O + 5Bi^3+ + 15e- + Na+ + NO2- + K+ + MnO4- + 2H+ + SO4^2- + Ni^2+ + 3OH- + 2H+ + O2^2- + 2H+ + SO4^2- + Bi^3+ + K+ + NO3- + 2H+ + SO4^2-

Обратите внимание, что дополнительные ионы и вещества, такие как NaNO2, H2SO4, Ni(OH)3, H2O2, Bi, KNO3, также были добавлены в уравнение для правильного сбалансирования.