20. Сколько (г) восстановителя потребуется для получения 1,35 г воды по реакции NaClO₃ + MnO₂ + NaOH = NaCl + Na₂MnO₄ + H₂O?

Решение:

Сначала уравняем реакцию методом электронного баланса.

Окислитель: NaClO₃ (Cl⁺⁵ → Cl⁻¹).

Восстановитель: MnO₂ (Mn⁺⁴ → Mn⁺⁶).

Баланс:

Cl⁺⁵ + 6e⁻ → Cl⁻¹ | × 1

Mn⁺⁴ - 2e⁻ → Mn⁺⁶ | × 3

Умножаем Cl⁺⁵ на 1, а Mn⁺⁴ на 3.

1ClO₃⁻ + 3MnO₂ + ... → 1Cl⁻ + 3MnO₄²⁻ + H₂O

Теперь расставим коэффициенты в молекулярном уравнении, учитывая, что Na⁺ является противоионом.

NaClO₃ + 3MnO₂ + 4NaOH → NaCl + 3Na₂MnO₄ + 2H₂O

Молярная масса H₂O = 18 г/моль.

Количество вещества H₂O = 1,35 г / 18 г/моль = 0,075 моль.

По уравнению реакции, на 2 моль H₂O требуется 3 моль MnO₂ (восстановитель).

Количество вещества MnO₂ = (0,075 моль H₂O × 3 моль MnO₂) / 2 моль H₂O = 0,1125 моль.

Молярная масса MnO₂ = 55 + 2*16 = 87 г/моль.

Масса MnO₂ = 0,1125 моль × 87 г/моль = 9,7875 г.

Ответ: 9,7875 г