Решение: Окислительно-восстановительная реакция без газа
Документ к заданиюМатериал к заданиям 30 и 31 по химии
Прочитайте текст и выполните задания.
Для выполнения заданий 30, 31 используйте следующий перечень веществ: пероксид водорода, гидроксид железа(II), перманганат калия, дигидрофосфат магния, серная кислота, гидроксид калия. Допустимо использование водных растворов веществ.
Используя перечень веществ из общего материала, выберите вещества, окислительно-восстановительная реакция между которыми не сопровождается выделением газа и приводит к образованию только одной соли и воды. Запишите уравнение одной возможной реакции, составьте электронный баланс и укажите окислитель и восстановитель.
Решение по шагам
5 шаговВыбираем гидроксид железа(II), пероксид водорода и серную кислоту. В кислой среде пероксид водорода окисляет железо(II) до железа(III), при этом газ не выделяется.
Определяем изменения степеней окисления: железо окисляется с $+2$ до $+3$, кислород в пероксиде водорода восстанавливается с $-1$ до $-2$.
$$\mathrm{Fe^{+2}}-e^-\rightarrow\mathrm{Fe^{+3}};\quad 2\mathrm{O^{-1}}+2e^- ightarrow 2\mathrm{O^{-2}}$$Уравниваем переход электронов: два атома железа отдают два электрона, одна молекула пероксида водорода принимает два электрона.
$$2\mathrm{Fe^{+2}}-2e^- ightarrow 2\mathrm{Fe^{+3}};\quad \mathrm{H_2O_2}+2e^- ightarrow 2\mathrm{H_2O}$$Составляем и уравниваем молекулярное уравнение реакции. Образуется одна соль — сульфат железа(III) — и вода.
$$2\mathrm{Fe(OH)_2}+\mathrm{H_2O_2}+3\mathrm{H_2SO_4}\rightarrow\mathrm{Fe_2(SO_4)_3}+6\mathrm{H_2O}$$Пероксид водорода принимает электроны и является окислителем. Гидроксид железа(II) отдаёт электроны и является восстановителем.
2\mathrm{Fe(OH)_2}+\mathrm{H_2O_2}+3\mathrm{H_2SO_4}\rightarrow\mathrm{Fe_2(SO_4)_3}+6\mathrm{H_2O}; окислитель — $\mathrm{H_2O_2}$, восстановитель — $\mathrm{Fe(OH)_2}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Неверно определяют степень окисления кислорода в $\mathrm{H_2O_2}$ и принимают её за $-2$.
Забывают указать серную кислоту как необходимую кислую среду.
Не указывают, какое вещество является окислителем, а какое — восстановителем.
Нарушают баланс атомов водорода и кислорода при расстановке коэффициентов.