1.20. Расставьте коэффициенты методом электронного баланса и укажите окислитель и восстановитель в уравнениях следующих реакций: a) KMnO4 + H2SO4 + H2O2 → MnSO4 + O2↑ + K2SO4 + H2O б) KMnO4 + H2O + NaNO2 → MnO2↓ + NaNO3 + KOH

Решение:

а) KMnO₄ + H₂SO₄ + H₂O₂ → MnSO₄ + O₂↑ + K₂SO₄ + H₂O

1. Определение степеней окисления:
   • KMnO₄: K(+1), Mn(+7), O(-2)
   • H₂SO₄: H(+1), S(+6), O(-2)
   • H₂O₂: H(+1), O(-1)
   • MnSO₄: Mn(+2), S(+6), O(-2)
   • O₂: O(0)
   • K₂SO₄: K(+1), S(+6), O(-2)
   • H₂O: H(+1), O(-2)
2. Составление электронного баланса:
   • Mn(+7) + 3e⁻ → Mn(+2) | 2 (окислитель)
   • 2O(-1) → O₂(0) + 2e⁻ | 3 (восстановитель)
3. Расстановка коэффициентов:
   • 2KMnO₄ + 5H₂SO₄ + 5H₂O₂ → 2MnSO₄ + 5O₂↑ + K₂SO₄ + 8H₂O
4. Окислитель: KMnO₄ (Mn⁺⁷), восстановитель: H₂O₂ (O⁻¹).

б) KMnO₄ + H₂O + NaNO₂ → MnO₂↓ + NaNO₃ + KOH

1. Определение степеней окисления:
   • KMnO₄: K(+1), Mn(+7), O(-2)
   • H₂O: H(+1), O(-2)
   • NaNO₂: Na(+1), N(+3), O(-2)
   • MnO₂: Mn(+4), O(-2)
   • NaNO₃: Na(+1), N(+5), O(-2)
   • KOH: K(+1), O(-2), H(+1)
2. Составление электронного баланса:
   • Mn(+7) + 3e⁻ → Mn(+4) | 2 (окислитель)
   • N(+3) → N(+5) - 2e⁻ | 3 (восстановитель)
3. Расстановка коэффициентов:
   • 2KMnO₄ + NaNO₂ + H₂O → 2MnO₂↓ + NaNO₃ + 2KOH
4. Окислитель: KMnO₄ (Mn⁺⁷), восстановитель: NaNO₂ (N⁺³).

Финальный ответ:

а) 2KMnO₄ + 5H₂SO₄ + 5H₂O₂ → 2MnSO₄ + 5O₂↑ + K₂SO₄ + 8H₂O. Окислитель: KMnO₄, восстановитель: H₂O₂.

б) 2KMnO₄ + NaNO₂ + H₂O → 2MnO₂↓ + NaNO₃ + 2KOH. Окислитель: KMnO₄, восстановитель: NaNO₂.