C1. Используя метод электронного баланса, расставьте коэффициенты в уравнении реакции, схема которой: 1) H2S + O2 → S + H2O 2) MnO2 + HCl → MnCl2 + Cl2 + H2O 3) NH3 + O2 → N2 + H2O 4) HI + HNO3 → I2 + NO + H2O 5) Cl2 + KOH → KClO3 + KCl + H2O 6) KClO3 + P → KC1 + P2O5 7) H2SO4 + Na→ Na2SO4 + H2S + H2O 8) Zn + H2SO4 → ZnSO4 + S + H2O 9) HI + H2SO4 → I2 + H2S + H2O 10) MnO2 + HBr → MnBr2 + Br2 + H2O Определите окислитель и восстановитель.

Решение:

Расставим коэффициенты в предложенных уравнениях реакций методом электронного баланса и определим окислитель и восстановитель.

1) H₂S + O₂ → S + H₂O

Баланс:

• S^-2 - 2e^- → S⁰ (восстановитель)
• O₂⁰ + 4e^- → 2O^-2 (окислитель)

Умножаем первую полуреакцию на 2, вторую на 1:

• 2S^-2 - 4e^- → 2S⁰
• O₂⁰ + 4e^- → 2O^-2

Уравнение:

2H₂S + O₂ → 2S + 2H₂O

Окислитель: O₂, Восстановитель: H₂S

2) MnO₂ + HCl → MnCl₂ + Cl₂ + H₂O

Баланс:

• Mn⁺⁴ + 2e^- → Mn⁺² (окислитель)
• 2Cl^-1 - 2e^- → Cl₂⁰ (восстановитель)

Уравнение:

MnO₂ + 2HCl → MnCl₂ + Cl₂ + H₂O

Окислитель: MnO₂, Восстановитель: HCl

3) NH₃ + O₂ → N₂ + H₂O

Баланс:

• 2N^-3 + 6e^- → N₂⁰ (восстановитель)
• 2O₂⁰ + 4e^- → 2O^-2 (окислитель)

Общий множитель для электронов: 12. Умножаем первую полуреакцию на 2, вторую на 3:

• 2N^-3 + 6e^- → N₂⁰
• 3O₂⁰ + 12e^- → 6O^-2

Уравнение:

4NH₃ + 3O₂ → 2N₂ + 6H₂O

Окислитель: O₂, Восстановитель: NH₃

4) HI + HNO₃ → I₂ + NO + H₂O

Баланс:

• 2I^-1 - 2e^- → I₂⁰ (восстановитель)
• N⁺⁵ + 3e^- → N⁺² (окислитель)

Общий множитель для электронов: 6. Умножаем первую полуреакцию на 3, вторую на 2:

• 3(2I^-1 - 2e^- → I₂⁰) → 6I^-1 - 6e^- → 3I₂⁰
• 2(N⁺⁵ + 3e^- → N⁺²) → 2N⁺⁵ + 6e^- → 2N⁺²

Уравнение:

6HI + 2HNO₃ → 3I₂ + 2NO + 4H₂O

Окислитель: HNO₃, Восстановитель: HI

5) Cl₂ + KOH → KClO₃ + KCl + H₂O

Баланс:

• Cl₂⁰ + 2e^- → 2Cl^-1 (окислитель)
• Cl₂⁰ - 2e^- → 2Cl⁺⁵ (восстановитель)

Уравнение:

3Cl₂ + 6KOH → KClO₃ + 5KCl + 3H₂O

Окислитель: Cl₂, Восстановитель: Cl₂

6) KClO₃ + P → KC1 + P₂O₅

Баланс:

• Cl⁺⁵ + 6e^- → Cl^-1 (окислитель)
• 2P⁰ - 10e^- → P₂⁺⁵ (восстановитель)

Общий множитель для электронов: 30. Умножаем первую полуреакцию на 5, вторую на 3:

• 5Cl⁺⁵ + 30e^- → 5Cl^-1
• 3(2P⁰ - 10e^- → P₂⁺⁵) → 6P⁰ - 30e^- → 3P₂⁺⁵

Уравнение:

5KClO₃ + 6P → 5KCl + 3P₂O₅

Окислитель: KClO₃, Восстановитель: P

7) H₂SO₄ + Na→ Na₂SO₄ + H₂S + H₂O

Баланс:

• 2S⁺⁶ + 8e^- → 2S^-2 (окислитель)
• 2Na⁰ - 2e^- → 2Na⁺¹ (восстановитель)

Общий множитель для электронов: 8. Умножаем первую полуреакцию на 1, вторую на 4:

• 2S⁺⁶ + 8e^- → 2S^-2
• 4(2Na⁰ - 2e^- → 2Na⁺¹) → 8Na⁰ - 8e^- → 8Na⁺¹

Уравнение:

H₂SO₄ + 8Na → Na₂SO₄ + H₂S + H₂O

Неправильно. Попробуем иначе:

Баланс:

• S⁺⁶ + 8e^- → S^-2 (окислитель)
• Na⁰ - 1e^- → Na⁺¹ (восстановитель)

Общий множитель для электронов: 8. Умножаем первую полуреакцию на 1, вторую на 8:

• S⁺⁶ + 8e^- → S^-2
• 8Na⁰ - 8e^- → 8Na⁺¹

Уравнение:

H₂SO₄ + 8Na → 4Na₂SO₄ + H₂S + H₂O

Неправильно. Перепишем уравнение, где Na является восстановителем, а H₂SO₄ — окислителем.

Баланс:

• 2H⁺¹ + 2e^- → H₂⁰ (окислитель, в H₂S H = +1)
• 2Na⁰ - 2e^- → 2Na⁺¹ (восстановитель)

Уравнение:

H₂SO₄ + 2Na → Na₂SO₄ + H₂S + H₂O

Окислитель: H₂SO₄, Восстановитель: Na

8) Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + S + H₂O

Баланс:

• Zn⁰ - 2e^- → Zn⁺² (восстановитель)
• S⁺⁶ + 6e^- → S⁰ (окислитель)

Общий множитель для электронов: 6. Умножаем первую полуреакцию на 3, вторую на 1:

• 3Zn⁰ - 6e^- → 3Zn⁺²
• S⁺⁶ + 6e^- → S⁰

Уравнение:

3Zn + H₂SO₄ → 3ZnSO₄ + S + H₂O

Окислитель: H₂SO₄, Восстановитель: Zn

9) HI + H₂SO₄ → I₂ + H₂S + H₂O

Баланс:

• 2I^-1 - 2e^- → I₂⁰ (восстановитель)
• S⁺⁶ + 8e^- → S^-2 (окислитель)

Общий множитель для электронов: 8. Умножаем первую полуреакцию на 4, вторую на 1:

• 4(2I^-1 - 2e^- → I₂⁰) → 8I^-1 - 8e^- → 4I₂⁰
• S⁺⁶ + 8e^- → S^-2

Уравнение:

8HI + H₂SO₄ → 4I₂ + H₂S + H₂O

Окислитель: H₂SO₄, Восстановитель: HI

10) MnO₂ + HBr → MnBr₂ + Br₂ + H₂O

Баланс:

• Mn⁺⁴ + 2e^- → Mn⁺² (окислитель)
• 2Br^-1 - 2e^- → Br₂⁰ (восстановитель)

Уравнение:

MnO₂ + 2HBr → MnBr₂ + Br₂ + H₂O

Окислитель: MnO₂, Восстановитель: HBr

Итоговый ответ:

• 1) 2H₂S + O₂ → 2S + 2H₂O (Окислитель: O₂, Восстановитель: H₂S)
• 2) MnO₂ + 2HCl → MnCl₂ + Cl₂ + H₂O (Окислитель: MnO₂, Восстановитель: HCl)
• 3) 4NH₃ + 3O₂ → 2N₂ + 6H₂O (Окислитель: O₂, Восстановитель: NH₃)
• 4) 6HI + 2HNO₃ → 3I₂ + 2NO + 4H₂O (Окислитель: HNO₃, Восстановитель: HI)
• 5) 3Cl₂ + 6KOH → KClO₃ + 5KCl + 3H₂O (Окислитель: Cl₂, Восстановитель: Cl₂)
• 6) 5KClO₃ + 6P → 5KCl + 3P₂O₅ (Окислитель: KClO₃, Восстановитель: P)
• 7) H₂SO₄ + 2Na → Na₂SO₄ + H₂S + H₂O (Окислитель: H₂SO₄, Восстановитель: Na)
• 8) 3Zn + H₂SO₄ → 3ZnSO₄ + S + H₂O (Окислитель: H₂SO₄, Восстановитель: Zn)
• 9) 8HI + H₂SO₄ → 4I₂ + H₂S + H₂O (Окислитель: H₂SO₄, Восстановитель: HI)
• 10) MnO₂ + 2HBr → MnBr₂ + Br₂ + H₂O (Окислитель: MnO₂, Восстановитель: HBr)