2. Даны растворы сульфата цинка, пероксида водорода и серной кислоты, а также твёрдый оксид марганца(IV). Какой из трёх предложенных растворов вступает в окислительно-восстановительную реакцию разложения при добавлении в качестве катализатора оксида марганца(IV)? После одобрения учителем ответа проведите реакцию разложения, добавив оксид марганца(IV) на кончике шпателя в химический стакан с 5—7 мл раствора выбранного вещества. Какой газ при этом выделяется? Подтвердите свой ответ качественной реакцией на данный газ. Составьте уравнение реакции разложения, подобрав коэффициенты методом электронного баланса. Укажите окислитель и восстановитель.

Разлагается раствор пероксида водорода. Оксид марганца(IV) ускоряет реакцию и остаётся катализатором.

Степень окисления кислорода в пероксиде водорода равна −1. При разложении часть атомов кислорода восстанавливается до −2, а часть окисляется до 0.

Электронный баланс:

\(\mathrm{2O^{-1}-2e^-\rightarrow O_2^0}\) — окисление;

\(\mathrm{2O^{-1}+2e^-\rightarrow 2O^{-2}}\) — восстановление.

Уравнение реакции:

\(\mathrm{2H_2O_2\xrightarrow{MnO_2}2H_2O+O_2\uparrow}\).

Выделяющийся кислород подтверждают тлеющей лучинкой: в кислороде она вспыхивает.

Ответ: выделяется кислород \(\mathrm{O_2}\); окислитель и восстановитель — пероксид водорода \(\mathrm{H_2O_2}\), поскольку он одновременно восстанавливается и окисляется.