7-41. По данным схемам составьте электронные балансы и уравнения окислительно-восстановительных реакций: а) Fe₂O₃ + H₂ → H₂O + Fe; б) Na₂SO₃ + O₂ → Na₂SO₄; в) Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + S + H₂O.

а) Fe₂O₃ + H₂ → H₂O + Fe

Степени окисления: Fe в Fe₂O₃ — +3, H₂ — 0; Fe — 0, H в H₂O — +1.

Электронный баланс: \(\mathrm{Fe^{+3}+3e^-\rightarrow Fe^0}\) (умножаем на 2); \(\mathrm{H_2^0-2e^-\rightarrow2H^{+1}}\) (умножаем на 3). Обмен электронами составляет 6.

Уравниваем остальные атомы:

\(\mathrm{Fe_2O_3+3H_2\rightarrow3H_2O+2Fe}\).

б) Na₂SO₃ + O₂ → Na₂SO₄

Степень окисления S меняется с +4 до +6; O — с 0 до −2.

Электронный баланс: \(\mathrm{S^{+4}-2e^-\rightarrow S^{+6}}\); \(\mathrm{O_2^0+4e^-\rightarrow2O^{-2}}\). Поэтому на одну молекулу O₂ нужны две формульные единицы Na₂SO₃.

\(\mathrm{2Na_2SO_3+O_2\rightarrow2Na_2SO_4}\).

в) Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + S + H₂O

Степени окисления: Zn — 0, S в H₂SO₄ — +6; Zn в ZnSO₄ — +2, выделяющаяся S — 0.

Электронный баланс: \(\mathrm{Zn^0-2e^-\rightarrow Zn^{+2}}\); \(\mathrm{S^{+6}+6e^-\rightarrow S^0}\). Умножаем первое изменение на 3: три атома Zn отдают 6 электронов одному атому S.

Балансируем сульфатные группы, водород и кислород:

\(\mathrm{3Zn+4H_2SO_4\rightarrow3ZnSO_4+S+4H_2O}\).

Ответ: а) Fe₂O₃ + 3H₂ → 3H₂O + 2Fe; б) 2Na₂SO₃ + O₂ → 2Na₂SO₄; в) 3Zn + 4H₂SO₄ → 3ZnSO₄ + S + 4H₂O.