Решение: Окислительно-восстановительная реакция
Документ к заданиюПеречень веществ для выполнения заданий 30 и 31
Прочитайте текст и выполните задания.
Для выполнения заданий 30, 31 используйте следующий перечень веществ:
хромат натрия, серная кислота, гидрокарбонат магния, оксид фосфора(V), нитрит натрия. Допустимо использование водных растворов веществ.
Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна окислительно-восстановительная реакция. Запишите уравнение только одной из возможных окислительно-восстановительных реакций, составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель. Используйте перечень веществ из общего материала.
Решение по шагам
5 шаговВыбираем хромат натрия, нитрит натрия и серную кислоту. В кислой среде хромат-ион восстанавливается до ионов хрома(III), а нитрит-ион окисляется до нитрат-иона.
$$\mathrm{CrO_4^{2-} \rightarrow Cr^{3+},\quad NO_2^- \rightarrow NO_3^-}$$Определяем изменения степеней окисления и составляем электронный баланс.
$$\mathrm{Cr^{+6} + 3e^- \rightarrow Cr^{+3}}\\[2pt]\mathrm{N^{+3} - 2e^- \rightarrow N^{+5}}$$Уравниваем число отданных и принятых электронов: два атома хрома принимают шесть электронов, три атома азота отдают шесть электронов.
$$\mathrm{2Cr^{+6} + 6e^- \rightarrow 2Cr^{+3}}\\[2pt]\mathrm{3N^{+3} - 6e^- \rightarrow 3N^{+5}}$$Составляем и уравниваем молекулярное уравнение реакции в кислой среде.
$$\mathrm{2Na_2CrO_4 + 3NaNO_2 + 5H_2SO_4 \rightarrow Cr_2(SO_4)_3 + 3NaNO_3 + 2Na_2SO_4 + 5H_2O}$$Хромат натрия является окислителем, так как хром принимает электроны. Нитрит натрия является восстановителем, так как азот отдаёт электроны.
Окислительно-восстановительная реакция возможна между $\mathrm{Na_2CrO_4}$, $\mathrm{NaNO_2}$ и $\mathrm{H_2SO_4}$: $\mathrm{2Na_2CrO_4 + 3NaNO_2 + 5H_2SO_4 \rightarrow Cr_2(SO_4)_3 + 3NaNO_3 + 2Na_2SO_4 + 5H_2O}$. Баланс: $\mathrm{2Cr^{+6} + 6e^- \rightarrow 2Cr^{+3}}$; $\mathrm{3N^{+3} - 6e^- \rightarrow 3N^{+5}}$. Окислитель — $\mathrm{Na_2CrO_4}$, восстановитель — $\mathrm{NaNO_2}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Неверно указывают степени окисления хрома или азота.
Забывают учесть кислую среду при составлении уравнения.
Называют нитрит натрия окислителем, хотя азот в нитрите повышает степень окисления и отдаёт электроны.
Нарушают баланс атомов натрия, серы или водорода в молекулярном уравнении.