На задаче этой части нужно дать развёрнутый ответ с уравнениями реакций и соответствующими расчётами. С1. Прочитайте текст и выполните задания. Сульфит натрия — это синтетически созданный консервант, применяющийся в пищевой, фармацевтической и лёгкой промышленности. На этикетках пищевых продуктов сульфит натрия обозначается как E221. Ещё одно распространённое название этого вещества — Sodium Sulphite. E221 применяют в производстве мармелада, зефира, варенья, пастилы, повидла, джема, соков и пюре из фруктов и ягод, плодовых полуфабрикатов, овощного пюре. Получить сульфит натрия можно в результате реакции сернистого газа с раствором карбоната натрия или гидроксида натрия. При действии на сульфит натрия раствора хлороводорода выделяется сернистый газ, который относят к веществам первого класса опасности. 1) Составьте молекулярное уравнение реакции действия соляной кислоты на сульфит натрия; 2) Запишите его в полном и сокращённом ионном виде; 3) Укажите, к какому типу (соединения, разложения, замещения, обмена) относится эта реакция. 4) Уравняйте следующие уравнения реакции методом электронного баланса: HI + FeCl₃ → FeCl₂ + I₂ + HCl; Zn + HNO₃ → Zn(NO₃)₂ + N₂O + H₂O.

1) Молекулярное уравнение

Сульфит натрия реагирует с соляной кислотой с выделением сернистого газа:

\(\mathrm{Na_2SO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + SO_2\uparrow + H_2O}\).

2) Ионные уравнения

Полное ионное уравнение:

\(\mathrm{2Na^+ + SO_3^{2-} + 2H^+ + 2Cl^- \rightarrow 2Na^+ + 2Cl^- + SO_2\uparrow + H_2O}\).

Ионы \(\mathrm{Na^+}\) и \(\mathrm{Cl^-}\) не изменяются, поэтому сокращённое ионное уравнение:

\(\mathrm{SO_3^{2-} + 2H^+ \rightarrow SO_2\uparrow + H_2O}\).

3) Тип реакции

Это реакция обмена: ионы исходных веществ обмениваются партнёрами. Реакция идёт до конца благодаря выделению газа.

4) Уравнивание методом электронного баланса

а) \(\mathrm{HI + FeCl_3 \rightarrow FeCl_2 + I_2 + HCl}\).

Степени окисления изменяются: \(\mathrm{Fe^{+3} + e^- \rightarrow Fe^{+2}}\); \(\mathrm{2I^{-1} - 2e^- \rightarrow I_2^0}\). Умножаем первое превращение на 2, чтобы число отданных и принятых электронов совпало. Затем расставляем коэффициенты:

\(\mathrm{2HI + 2FeCl_3 \rightarrow 2FeCl_2 + I_2 + 2HCl}\).

б) \(\mathrm{Zn + HNO_3 \rightarrow Zn(NO_3)_2 + N_2O + H_2O}\).

Электронный баланс: \(\mathrm{Zn^0 - 2e^- \rightarrow Zn^{+2}}\); \(\mathrm{2N^{+5} + 8e^- \rightarrow 2N^{+1}}\) (азот в \(\mathrm{N_2O}\) имеет среднюю степень окисления \(+1\)). Для передачи восьми электронов нужны 4 атома цинка. Балансируем остальные атомы:

\(\mathrm{4Zn + 10HNO_3 \rightarrow 4Zn(NO_3)_2 + N_2O + 5H_2O}\).