Задание 2 Окислитель: MnO2 Среда: кислая (при необходимости используйте H2SO4) Восстановители: 1) сульфат железа (II) 3) бромоводород 5) сульфит натрия [1] В ходе реакции образуется простое вещество красно-бурого цвета.

Решение:

В данном задании требуется определить, какие из перечисленных веществ могут выступать в роли восстановителей в реакции с оксидом марганца(IV) (MnO₂) в кислой среде. Оксид марганца(IV) является сильным окислителем. Красный бурый цвет указывает на возможное образование простого вещества, вероятно, йода (I₂), брома (Br₂) или серы (S).

Восстановители:

1. сульфат железа (II) (FeSO₄): Железо(II) имеет степень окисления +2 и может быть окислено до +3. Реакция: \( 2FeSO_4 + MnO_2 + 2H_2SO_4 → Fe_2(SO_4)_3 + MnSO_4 + 2H_2O \). Здесь Fe²⁺ → Fe³⁺.
2. иодид калия (KI): Иодид-ион (I^-) легко окисляется до свободного йода (I₂). Реакция: \( 2KI + MnO_2 + 2H_2SO_4 → I_2 ↓ + K_2SO_4 + MnSO_4 + 2H_2O \). Здесь I^- → I₂. Образующийся йод имеет красно-бурый цвет.
3. бромоводород (HBr): Бромид-ион (Br^-) может быть окислен до брома (Br₂). Реакция: \( 2HBr + MnO_2 → Br_2 ↓ + MnO + H_2O \) (в зависимости от условий и концентрации H₂SO₄, продукт восстановления MnO₂ может быть разным). Бром также имеет красно-бурый цвет.
4. нитрит бария (Ba(NO₂)₂): Нитрит-ион (NO₂^-) может быть окислен, например, до нитрат-иона (NO₃^-). Степень окисления азота в нитрите +3, в нитрате +5. Реакция: \( Ba(NO_2)_2 + MnO_2 + H_2SO_4 → BaSO_4 ↓ + 2HNO_3 + MnO_2 \) ( здесь MnO₂ выступает как окислитель, а нитрит как восстановитель, но конечный продукт не будет красно-бурым простым веществом, это скорее образование азотной кислоты).
5. сульфит натрия (Na₂SO₃): Сульфит-ион (SO₃^2-) может быть окислен до сульфат-иона (SO₄^2-). Реакция: \( Na_2SO_3 + MnO_2 + H_2SO_4 → Na_2SO_4 + MnSO_4 + H_2O \). Здесь S⁺⁴ → S⁺⁶. Продуктом не является красно-бурое простое вещество.

Учитывая, что образуется простое вещество красно-бурого цвета, наиболее вероятными восстановителями являются иодид калия (образуется I₂) и бромоводород (образуется Br₂).

Ответ: 1) сульфат железа (II), 2) иодид калия, 3) бромоводород.