20. Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции: H₂S + Fe₂O₃ → FeS + S + H₂O. Определите окислитель и восстановитель.

Решение:

1. Определим степени окисления элементов в исходных веществах и продуктах реакции:
   • В \( H_2S \): \( H = +1 \), \( S = -2 \)
   • В \( Fe_2O_3 \): \( O = -2 \), \( Fe = +3 \)
   • В \( FeS \): \( S = -2 \), \( Fe = +2 \)
   • В \( S \): \( S = 0 \)
   • В \( H_2O \): \( O = -2 \), \( H = +1 \)
2. Выделим элементы, изменяющие степени окисления:
   • Сера (S) изменяет степень окисления с \( -2 \) на \( 0 \) (окисление).
   • Железо (Fe) изменяет степень окисления с \( +3 \) на \( +2 \) (восстановление).
3. Составим электронный баланс:
   • \( S^{-2} - 2e^- \rightarrow S^0 \) (окислитель)
   • \( Fe^{+3} + 1e^- \rightarrow Fe^{+2} \) (восстановитель)
4. Расставим коэффициенты в уравнении реакции, исходя из баланса:
   • Умножим первую полуреакцию на 1, вторую — на 2.
   • \( 1 s C^{-2} s - 2e^- s r ightarrows s C^0 s x 1 \)
   • \( 2 s Fe^{+3} s + 2e^- s r ightarrows s Fe^{+2} s x 2 \)
5. Подставим коэффициенты в исходное уравнение:
   • \( H_2S + 1Fe_2O_3 \rightarrow 1FeS + 1S + H_2O \)
   • Уравниваем железо: \( H_2S + Fe_2O_3 \rightarrow 2FeS + S + H_2O \)
   • Уравниваем серу: \( H_2S + Fe_2O_3 \rightarrow 2FeS + 1S + H_2O \)
   • Уравниваем водород: \( 2H_2S + Fe_2O_3 \rightarrow 2FeS + S + 2H_2O \)
6. Окислитель — вещество, принимающее электроны (степень окисления понижается). В данном случае это \( Fe_2O_3 \).
7. Восстановитель — вещество, отдающее электроны (степень окисления повышается). В данном случае это \( H_2S \).

Ответ: Уравнение реакции: \( 2H_2S + Fe_2O_3 \rightarrow 2FeS + S + 2H_2O \). Окислитель: \( Fe_2O_3 \). Восстановитель: \( H_2S \).