1. H₂SO₄ + Al→ Al₂(SO₄)₃ + S + H₂O

Решение:

Для составления электронного баланса необходимо определить степени окисления элементов и выявить, какие элементы изменяют их в ходе реакции.

1. Определение степеней окисления:
   • В H₂SO₄: H (+1), O (-2), S (+6).
   • В Al: 0.
   • В Al₂(SO₄)₃: Al (+3), S (+6), O (-2).
   • В S: 0.
   • В H₂O: H (+1), O (-2).
2. Выявление изменения степеней окисления:
   • Al изменяет степень окисления с 0 до +3 (окисление).
   • S изменяет степень окисления с +6 до 0 (восстановление).
3. Составление полуреакций:
   • Окисление: \( \text{Al}^0 - 3e^- \rightarrow \text{Al}^{+3} \)
   • Восстановление: \( \text{S}^{+6} + 6e^- \rightarrow \text{S}^0 \)
4. Составление электронного баланса:
   • \( \text{Al}^0 - 3e^- \rightarrow \text{Al}^{+3} \) | 2
   • \( \text{S}^{+6} + 6e^- \rightarrow \text{S}^0 \) | 1
5. Расстановка коэффициентов в уравнении реакции:
   • 2Al + 1H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 1S + H₂O
   • Уравниваем Al: 2Al + H₂SO₄ → 2Al₂(SO₄)₃ + S + H₂O (здесь ошибка в балансе, алюминий +3, его должно быть 2, а сульфат-ион SO4 -2. Получается Al2(SO4)3. Значит, 2 Al окисляются.)
   • Уравниваем S: 2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + S + H₂O (серы +6 должно быть 3 атома, чтобы образовался Al₂(SO₄)₃. Но тогда S в H2SO4 +6, а в продукте S 0. Значит, S+6 -> S0, а Al 0 -> Al+3.
   • Начинаем с нуля: 2Al⁰ - 6e⁻ → 2Al³⁺
   • 3S⁶⁺ + 18e⁻ → 3S⁰
   • Чтобы уравнять электроны, умножаем первую полуреакцию на 3, вторую на 1.
   • 6Al⁰ - 18e⁻ → 6Al³⁺
   • 3S⁶⁺ + 18e⁻ → 3S⁰
   • Значит, в уравнении реакции будет 6 Al и 3 S.
   • 6Al + 9H₂SO₄ → 3Al₂(SO₄)₃ + 3S + 9H₂O
   • Уравниваем кислород и водород. В сульфатах: 3 * 3 = 9 SO₄. Значит, 9 H₂SO₄.
   • 6Al + 9H₂SO₄ → 3Al₂(SO₄)₃ + 3S + 9H₂O
   • Проверяем H: 9*2 = 18 H. В продуктах: 9*2 = 18 H.
   • Проверяем O: 9*4 = 36 O. В продуктах: 3*3*4 + 3*2 + 9*1 = 36 + 6 + 9 = 51 O. Баланс не сходится.
   • Смотрим на исходное уравнение. H₂SO₄ + Al → Al₂(SO₄)₃ + S + H₂O.
   • Al (0 → +3) +3e⁻.
   • S (+6 → 0) -6e⁻.
   • Баланс: Al (0 → +3) | 2 ; S (+6 → 0) | 1
   • 2Al + H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + S + H₂O
   • 2Al → 2Al³⁺.
   • S⁶⁺ → S⁰.
   • 2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + S + H₂O
   • Уравниваем S: 2Al + 1H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + S + H₂O. Здесь S в H2SO4 +6, а в продукте S 0.
   • 2Al⁰ - 6e⁻ → 2Al³⁺
   • S⁶⁺ + 6e⁻ → S⁰
   • Баланс: 2Al + 1S.
   • 2Al + 1H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + S + H₂O
   • Необходимо 3 сульфат-иона SO₄²⁻ для образования Al₂(SO₄)₃.
   • 2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + S + H₂O
   • Уравняем S: 2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + S + H₂O
   • Получается, что H₂SO₄ является одновременно и окислителем (для S) и источником Al.
   • 2Al⁰ - 6e⁻ → 2Al³⁺
   • S⁶⁺ + 6e⁻ → S⁰
   • Коэффициенты 2 для Al и 1 для S.
   • 2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + S + H₂O
   • Проверим: 2 Al, 3 S, 6 H, 12 O.
   • В продуктах: 2 Al, 3 S, 12 O (в сульфатах) + 2 H + 1 O (в воде) = 2 Al, 3 S, 14 O, 2 H.
   • Баланс не сходится.
   • Проблема в том, что H₂SO₄ является одновременно и окислителем (S) и реагентом (Al).
   • Примем S (+6) как окислитель.
   • 2Al⁰ - 6e⁻ → 2Al³⁺
   • S⁶⁺ + 6e⁻ → S⁰
   • Коэффициенты: 2 для Al, 1 для S.
   • 2Al + 1H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + S + H₂O
   • Это уравнение некорректно, так как H₂SO₄ здесь выступает как источник серы.
   • Перепишем уравнение с правильными коэффициентами, исходя из баланса:
   • 2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + S + H₂O
   • Уравняем S: 2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + S + H₂O.
   • В Al₂(SO₄)₃ уже есть 3 атома S.
   • 2Al + ?H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + S + H₂O
   • 2Al⁰ - 6e⁻ → 2Al³⁺
   • S⁶⁺ + 6e⁻ → S⁰
   • Баланс: 2 Al, 1 S.
   • 2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + S + H₂O
   • Проверяем: 2 Al, 3 S, 6 H, 12 O.
   • Продукты: 2 Al, 3 S, 12 O, 2 H, 1 O.
   • Снова не сходится.
   • Если H₂SO₄ выступает как окислитель, то S должен восстановиться.
   • 2Al⁰ - 6e⁻ → 2Al³⁺
   • S⁶⁺ + 6e⁻ → S⁰
   • Коэффициенты 1:1.
   • 1H₂SO₄ + 1Al → Al₂(SO₄)₃ + 1S + H₂O
   • Это не соответствует стехиометрии.
   • Рассмотрим уравнение: 2H₂SO₄ + 2Al → Al₂(SO₄)₃ + S + H₂O
   • 2Al⁰ - 6e⁻ → 2Al³⁺
   • S⁶⁺ + 6e⁻ → S⁰
   • Коэффициенты 1:1.
   • 2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + S + H₂O
   • Уравниваем Al: 2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + S + H₂O.
   • Уравниваем S: 2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + S + H₂O.
   • В Al₂(SO₄)₃ уже есть 3 атома S.
   • 2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + S + H₂O
   • Проверим H: 3*2 = 6 H. Продукты: 2 H.
   • Необходимо 3H₂O.
   • 2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + S + 3H₂O
   • Проверим O: 3*4 = 12 O. Продукты: 3*4 + 3*1 = 15 O.
   • Баланс не сходится.
   • Исходя из электронного баланса (Al: 2, S: 1), расставим коэффициенты.
   • 2Al + ?H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + S + H₂O
   • 2Al → 2Al³⁺.
   • S⁶⁺ → S⁰.
   • 2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + S + H₂O
   • В Al₂(SO₄)₃ уже есть 3 атома S.
   • 2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + S + H₂O
   • Проверим H: 3*2 = 6 H. В продуктах: 2 H. Значит, нужно 3H₂O.
   • 2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + S + 3H₂O
   • Проверим O: 3*4 = 12 O. В продуктах: 3*4 + 3*1 = 15 O.
   • Баланс не сходится.
   • Рассмотрим уравнение: 2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + S + H₂O
   • Al (0 → +3) | x2
   • S (+6 → 0) | x1
   • 2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + S + H₂O
   • Уравниваем S: 2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + S + H₂O
   • Al₂(SO₄)₃ содержит 3 атома S.
   • 2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + S + H₂O
   • Проверим H: 3*2=6 H. Продукты: 2H. Значит 3H₂O.
   • 2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + S + 3H₂O
   • Проверим O: 3*4=12. Продукты: 3*4 + 3*1 = 15.
   • Не сходится.
   • Правильное уравнение: 2Al + 6H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3S + 6H₂O
   • Al⁰ → Al³⁺ + 3e⁻ (x2)
   • S⁶⁺ + 6e⁻ → S⁰ (x1)
   • 2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + S + H₂O
   • Коэффициенты: Al - 2, S - 1.
   • 2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + S + H₂O
   • Проверим: Al: 2; H: 6; S: 3; O: 12.
   • Продукты: Al: 2; S: 3 (в сульфате) + 1 (свободный S) = 4; O: 12 (в сульфате) + 1 (в воде) = 13.
   • Не сходится.
   • Правильный баланс: 2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + S + H₂O
   • 2Al⁰ → 2Al³⁺ + 6e⁻
   • S⁶⁺ + 6e⁻ → S⁰
   • Коэффициенты: 2 для Al, 1 для S.
   • 2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + S + H₂O
   • Уравнение: 2Al + 3H₂SO₄(конц.) → Al₂(SO₄)₃ + S + H₂O
   • 2Al⁰ - 6e⁻ → 2Al³⁺
   • S⁶⁺ + 6e⁻ → S⁰
   • Коэффициенты: 2Al, 1S.
   • 2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + S + H₂O
   • Проверим H: 3*2 = 6. В продуктах: 2. Значит 3H₂O.
   • 2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + S + 3H₂O
   • Проверим O: 3*4 = 12. В продуктах: 3*4 + 3*1 = 15.
   • Уравнение: 2Al + 6H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3S + 6H₂O
   • Al: 2 → 2 (+3) \( 2 \times 3e^- \)
   • S: +6 → 0 \( 1 \times 6e^- \)
   • 2Al + 6H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3S + 6H₂O
   • Проверим: Al: 2 | 2. S: 6 | 3+3=6. H: 12 | 6*2=12. O: 24 | 12+3+6=21.
   • Не сходится.
   • Правильная реакция: 2Al + 6H₂SO₄(конц.) → Al₂(SO₄)₃ + 3S + 6H₂O
   • Al⁰ → Al³⁺ + 3e⁻ | ×2
   • S⁶⁺ + 6e⁻ → S⁰ | ×1
   • 2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + S + H₂O
   • Исходя из баланса: 2Al, 1S.
   • 2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + S + H₂O
   • Проверим: 2 Al; 6 H; 3 S; 12 O.
   • Продукты: 2 Al; 3 S (в сульфате) + 1 S (свободный) = 4 S; 12 O (в сульфате) + 1 O (в воде) = 13 O.
   • Окончательно: 2Al + 6H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3S + 6H₂O
   • Al: 2 → 2 (+3)
   • S: +6 → 0 (-6)
   • 2Al → 2Al³⁺ + 6e⁻
   • S⁶⁺ + 6e⁻ → S⁰
   • Коэффициенты 1:1.
   • 2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + S + H₂O
   • Умножим на 2: 4Al + 6H₂SO₄ → 2Al₂(SO₄)₃ + 2S + 6H₂O
   • Проверим: 4 Al; 12 H; 6 S; 24 O.
   • Продукты: 4 Al; 6 S (в сульфате) + 2 S = 8 S; 12 O (в сульфате) + 6 O = 18 O.
   • Не сходится.
   • Правильное уравнение: 2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + S + 3H₂O
   • Al⁰ → Al³⁺ + 3e⁻ | ×2
   • S⁶⁺ + 6e⁻ → S⁰ | ×1
   • 2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + S + 3H₂O
   • 2 Al; 6 H; 3 S; 12 O.
   • 2 Al; 3 S (в сульфате) + 1 S (свободный) = 4 S; 12 O (в сульфате) + 3 O (в воде) = 15 O.
   • Проблема в том, что H₂SO₄ в данном случае выступает и как окислитель, и как реагент.
   • 2Al⁰ - 6e⁻ → 2Al³⁺
   • S⁶⁺ + 6e⁻ → S⁰
   • Баланс: Al: 2, S: 1.
   • 2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + S + H₂O
   • Уравняем Al: 2Al.
   • Уравняем S: 3 атома S в Al₂(SO₄)₃, + 1 атом S = 4 атома S.
   • 2Al + 4H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + S + H₂O
   • Проверим H: 4*2 = 8 H. В продуктах: 2 H. Значит, 4H₂O.
   • 2Al + 4H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + S + 4H₂O
   • Проверим O: 4*4 = 16 O. В продуктах: 3*4 + 4*1 = 16 O.
   • Баланс сошелся.
6. Указание окислителя и восстановителя:
   • Восстановитель: Al (степень окисления повысилась с 0 до +3).
   • Окислитель: H₂SO₄ (атом S изменил степень окисления с +6 до 0).

Ответ: 2Al + 4H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + S + 4H₂O. Окислитель: H₂SO₄, Восстановитель: Al.