1. Расставьте степени окисления всех элементов в формулах веществ, участвующих в следующих химических реакциях. Подберите коэффициенты методом электронного баланса в уравнениях реакций, укажите окислитель и восстановитель.

Решение:

a) Hg + S = HgS

Степени окисления:

• Hg: 0 → +2 (окислитель)
• S: 0 → -2 (восстановитель)

Баланс:

Hg⁰ - 2e^- → Hg⁺² | ×1

S⁰ + 2e^- → S^-2 | ×1

Уравнение: Hg + S = HgS

б) NaNO₃ = NaNO₂ + O₂

Степени окисления:

• N: +5 (не меняется)
• O: -2 → 0 (в O₂), -2 (в NaNO₃ и NaNO₂)

Баланс:

2O^-2 - 4e^- → O₂⁰ | ×1

O^-2 + 2e^- → O^-2 (не участвует в ОВР)

Уравнение: 2NaNO₃ = 2NaNO₂ + O₂

в) CuSO₄ + NaOH = Na₂SO₄ + Cu(OH)₂

Это реакция ионного обмена, степени окисления элементов не меняются.

г) K₂MnO₄ + H₂O = KMnO₄ + MnO₂ + KOH

Степени окисления:

• Mn: +6 → +7 (в KMnO₄, окислитель), +4 (в MnO₂, восстановитель)
• O: -2 (не меняется)
• H: +1 (не меняется)
• K: +1 (не меняется)

Баланс:

Mn⁺⁶ - 1e^- → Mn⁺⁷ | ×2 (окислитель)

Mn⁺⁶ + 2e^- → Mn⁺⁴ | ×1 (восстановитель)

Уравнение: 2K₂MnO₄ + 2H₂O = 2KMnO₄ + 2MnO₂ + 2KOH (Сокращаем на 2: K₂MnO₄ + H₂O = KMnO₄ + MnO₂ + KOH)

д) CaH₂ + H₂O = Ca(OH)₂ + H₂

Степени окисления:

• Ca: 0 → +2 (в Ca(OH)₂)
• H: -1 (в CaH₂) → +1 (в H₂O и H₂)

Баланс:

Ca⁰ - 2e^- → Ca⁺² | ×1 (восстановитель)

2H⁺¹ + 2e^- → H₂⁰ | ×1 (окислитель)

Уравнение: CaH₂ + 2H₂O = Ca(OH)₂ + 2H₂

е) As + Cl₂ + H₂O = H₃AsO₄ + HCl

Степени окисления:

• As: 0 → +5 (в H₃AsO₄)
• Cl: 0 → -1 (в HCl)
• H: +1 (не меняется)
• O: -2 (не меняется)

Баланс:

As⁰ - 5e^- → As⁺⁵ | ×2 (восстановитель)

Cl₂⁰ + 2e^- → 2Cl^-1 | ×5 (окислитель)

Уравнение: 2As + 5Cl₂ + 4H₂O = 2H₃AsO₄ + 10HCl

ж) FeCl₂ + KClO₃ + HCl = FeCl₃ + KCl + H₂O

Степени окисления:

• Fe: +2 → +3 (в FeCl₃, восстановитель)
• Cl: -1 (в FeCl₂) → -1 (в HCl), 0 (в KClO₃) → -1 (в KCl)
• K: +1 (не меняется)
• O: -2 (не меняется)
• H: +1 (не меняется)
• Cl (в KClO₃): +5 → -1 (в KCl)

Баланс:

Fe⁺² - 1e^- → Fe⁺³ | ×2 (восстановитель)

Cl⁺⁵ + 6e^- → Cl^-1 | ×1 (окислитель)

Уравнение: 6FeCl₂ + KClO₃ + 6HCl = 6FeCl₃ + KCl + 3H₂O