7. Укажите сумму всех коэффициентов в уравнении окислительно-восстановительной реакции, протекающей по схеме: Mg + H2SO4(конц.) → MgSO4 + H2S + H2O.

Решение:

Составим электронный баланс:

• Mg(0) → Mg(+2) (окисление, -2e⁻)
• S(+6) → S(-2) (восстановление, +8e⁻)
• Общий множитель: 4 и 1
• 4Mg + H2SO4 → 4MgSO4 + H2S + H2O

Расставим коэффициенты в уравнении:

• 4Mg + 4H2SO4 → 4MgSO4 + H2S + 4H2O

Проверим баланс по атомам:

• Mg: 4 слева, 4 справа.
• S: 4 слева, 1 (в H2S) + 4 (в MgSO4) = 5 справа. Не сходится.
• H: 8 слева, 2 + 8 = 10 справа. Не сходится.
• O: 16 слева, 16 + 4 = 20 справа. Не сходится.

Корректируем коэффициенты, учитывая серу и водород. Так как степень окисления серы в сульфате и сероводороде разная, а также в серной кислоте сера имеет степень окисления +6, а в H2S -2, то нужно учесть, что серная кислота является и окислителем, и источником сульфат-иона.

Изменим баланс:

• Mg(0) → Mg(+2) (-2e⁻)
• S(+6) → S(-2) (+8e⁻)

Умножим первое полууравнение на 4, второе на 1:

• 4Mg → 4Mg²⁺
• S⁶⁺ + 8e⁻ → S²⁻

Теперь подставим коэффициенты в уравнение, учитывая, что серная кислота является как окислителем, так и источником сульфат-иона:

• 4Mg + XH₂SO₄ → 4MgSO₄ + H₂S + H₂O

Считаем серу: X = 4 (в MgSO₄) + 1 (в H₂S) = 5.

• 4Mg + 5H₂SO₄ → 4MgSO₄ + H₂S + H₂O

Считаем водород: 5 * 2 = 10 слева. Справа 2 (в H₂S) + 2*Y (в H₂O). 10 = 2 + 2Y → 2Y = 8 → Y = 4.

• 4Mg + 5H₂SO₄ → 4MgSO₄ + H₂S + 4H₂O

Проверяем кислород: 5 * 4 = 20 слева. Справа 4 * 4 (в MgSO₄) + 4 * 1 (в H₂O) = 16 + 4 = 20 справа.

Уравнение сбалансировано.

Коэффициенты: 4, 5, 4, 1, 4.

Сумма коэффициентов: 4 + 5 + 4 + 1 + 4 = 18.

Ответ: 18