20. Используя метод электронного баланса, расставьте коэффициенты в уравнении реакции, схема которой S + HNO2 → H2SO4 + NO + H2O. Определите окислитель и восстановитель.

Решение:

1. Определим степени окисления:
   • В S: 0
   • В HNO₂: H(+1), N(+3), O(-2)
   • В H₂SO₄: H(+1), S(+6), O(-2)
   • В NO: N(+2), O(-2)
   • В H₂O: H(+1), O(-2)
2. Составим электронный баланс:
   • S⁰ → S⁺⁶ + 6e⁻ (окисление)
   • N⁺³ + 1e⁻ → N⁺² (восстановление)
3. Уравниваем коэффициенты:
   • Умножим восстановление на 6: N⁺³ + 6e⁻ → 6N⁺²
   • Теперь схема выглядит так: 6S + 6HNO₂ → H₂SO₄ + 6NO + H₂O
4. Расставим коэффициенты в уравнении реакции:
   • S + 6HNO₂ → H₂SO₄ + 6NO + H₂O
   • Проверим количество атомов:
   • S: слева 1, справа 1 — совпадает
   • H: слева 6, справа 2 (в H₂SO₄) + 2 (в H₂O) = 4 — не совпадает
   • N: слева 6, справа 6 — совпадает
   • O: слева 12, справа 4 (в H₂SO₄) + 6 (в NO) + 1 (в H₂O) = 11 — не совпадает
5. Корректируем коэффициенты для водорода и кислорода:
   • S + 6HNO₂ → H₂SO₄ + 6NO + 2H₂O
   • Проверим еще раз:
   • S: 1 → 1
   • H: 6 → 2 (в H₂SO₄) + 4 (в 2H₂O) = 6 — совпадает
   • N: 6 → 6
   • O: 6*2 = 12 → 4 (в H₂SO₄) + 6*1 (в NO) + 2*1 (в 2H₂O) = 4 + 6 + 2 = 12 — совпадает
6. Определим окислитель и восстановитель:
   • Восстановитель — вещество, отдающее электроны (степень окисления повышается). В данном случае это S (сера).
   • Окислитель — вещество, принимающее электроны (степень окисления понижается). В данном случае это HNO₂ (азотная кислота), конкретно атом азота N.

Ответ: Уравнение реакции: S + 6HNO₂ → H₂SO₄ + 6NO + 2H₂O. Восстановитель — S, окислитель — HNO₂.