17. Используя метод электронного баланса, расставьте коэффициенты в уравнении реакции, схема которой CuS+HNO3 → CuSO4+NO+H2O. Определите окислитель и восстановитель.

Краткое пояснение:

Решение:

1. Определяем степени окисления элементов в исходных веществах и продуктах реакции:
• CuS: Cu ⁺², S ^-2
• HNO₃: H ⁺¹, N ⁺⁵, O ^-2
• CuSO₄: Cu ⁺², S ⁺⁶, O ^-2
• NO: N ⁺², O ^-2
• H₂O: H ⁺¹, O ^-2
2. Составляем полуреакции окисления и восстановления:
• Окисление: S^-2 → S⁺⁶ + 8e^- (Сера отдает 8 электронов)
• Восстановление: N⁺⁵ + 3e^- → N⁺² (Азот принимает 3 электрона)
3. Приводим число отданных и принятых электронов к наименьшему общему кратному (24):
• S^-2 → S⁺⁶ + 8e^- | ×3
• N⁺⁵ + 3e^- → N⁺² | ×8
4. Умножаем коэффициенты в полуреакциях:
• 3S^-2 → 3S⁺⁶ + 24e^-
• 8N⁺⁵ + 24e^- → 8N⁺²
5. Подставляем коэффициенты в исходное уравнение:
• 3CuS + 8HNO₃ → 3CuSO₄ + 8NO + H₂O
6. Уравниваем остальные элементы:
• Медь (Cu): 3 атома слева, 3 атома справа (в CuSO₄).
• Серa (S): 3 атома слева (в CuS), 3 атома справа (в CuSO₄).
• Азот (N): 8 атомов слева (в HNO₃), 8 атомов справа (в NO).
• Водород (H): 8 атомов слева (в HNO₃). Справа в H₂O должно быть 8 атомов. Значит, перед H₂O ставим коэффициент 4.
• Кислород (O): Слева: 8 × 3 = 24. Справа: (3 × 4) + (8 × 1) + (4 × 1) = 12 + 8 + 4 = 24.
7. Итоговое уравнение:
8. 3CuS + 8HNO₃ → 3CuSO₄ + 8NO + 4H₂O
9. Определяем окислитель и восстановитель:
• Восстановитель: Вещество, в котором элемент отдает электроны (степень окисления повышается) – CuS (сера S^-2).
• Окислитель: Вещество, в котором элемент принимает электроны (степень окисления понижается) – HNO₃ (азот N⁺⁵).

Ответ: 3CuS + 8HNO₃ → 3CuSO₄ + 8NO + 4H₂O. Окислитель – HNO₃, восстановитель – CuS.