221. Исходя из степени окисления хлора в соединениях HCl, HClO₃, HClO₄, определите, какое из них является только окислителем, только восстановителем и какое может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства. Почему? На основании электронных уравнений расставьте коэффициенты в уравнении реакции, идущей по схеме KBr + KBrO₃ + H₂SO₄ → Br₂ + K₂SO₄ + H₂O.

В HCl степень окисления хлора равна −1, в HClO₃ — +5, в HClO₄ — +7. Минимальная степень окисления −1 означает, что хлор может только отдавать электроны, то есть HCl — только восстановитель. Максимальная степень +7 означает, что хлор может только принимать электроны, то есть HClO₄ — только окислитель. В HClO₃ хлор имеет промежуточную степень +5, поэтому способен как повышать, так и понижать её; HClO₃ может быть и окислителем, и восстановителем.

В реакции бром в KBr меняет степень окисления с −1 на 0, а в KBrO₃ — с +5 на 0:

Окисление: \(2Br^- - 2e^- \rightarrow Br_2\).

Восстановление: \(2Br^{+5} + 10e^- \rightarrow Br_2\).

Умножаем уравнение окисления на 5, чтобы число отданных электронов равнялось числу принятых. Ионное соотношение бромид-ионов к бромат-ионам равно 5:1. Балансировка атомов и заряда в кислой среде даёт:

\(5KBr + KBrO_3 + 3H_2SO_4 \rightarrow 3Br_2 + 3K_2SO_4 + 3H_2O\).

Ответ: HCl — только восстановитель; HClO₄ — только окислитель; HClO₃ может быть и окислителем, и восстановителем. Уравнение: \(5KBr + KBrO_3 + 3H_2SO_4 \rightarrow 3Br_2 + 3K_2SO_4 + 3H_2O\).