Решение: ОВР с выделением газа
Документ к заданиюПеречень веществ для заданий 30, 31
Прочитайте текст и выполните задания.
Для выполнения заданий 30, 31 используйте следующий перечень веществ: гидрокарбонат бария, сульфат калия, оксид меди(I), оксид марганца(IV), гидроксид калия, серная кислота. Допустимо использование водных растворов веществ.
Используйте перечень веществ из общего материала. Выберите вещества, окислительно-восстановительная реакция между которыми сопровождается выделением газа. Запишите уравнение только одной из возможных реакций с участием выбранных веществ, составьте электронный баланс и укажите окислитель и восстановитель.
Решение по шагам
4 шагаВыбираем оксид меди(I) и серную кислоту. В реакции медь в составе $\mathrm{Cu_2O}$ окисляется с степени окисления $+1$ до $+2$, а сера в серной кислоте восстанавливается с $+6$ до $+4$ с образованием газа $\mathrm{SO_2}$.
Составляем электронный баланс: каждый атом меди отдаёт один электрон, а атом серы принимает два электрона.
$$\mathrm{Cu^{+1}}-e^-\rightarrow\mathrm{Cu^{+2}}\quad\times 2;\quad\mathrm{S^{+6}}+2e^-\rightarrow\mathrm{S^{+4}}$$После расстановки коэффициентов получаем молекулярное уравнение реакции.
$$4\mathrm{Cu_2O}+12\mathrm{H_2SO_4}\rightarrow8\mathrm{CuSO_4}+4\mathrm{SO_2}\uparrow+12\mathrm{H_2O}$$Оксид меди(I) является восстановителем, поскольку медь отдаёт электроны. Серная кислота является окислителем, поскольку сера принимает электроны.
Одна из возможных реакций: $4\mathrm{Cu_2O}+12\mathrm{H_2SO_4}\rightarrow8\mathrm{CuSO_4}+4\mathrm{SO_2}\uparrow+12\mathrm{H_2O}$. Электронный баланс: $\mathrm{Cu^{+1}}-e^-\rightarrow\mathrm{Cu^{+2}}\times2$; $\mathrm{S^{+6}}+2e^-\rightarrow\mathrm{S^{+4}}$. Окислитель — $\mathrm{H_2SO_4}$, восстановитель — $\mathrm{Cu_2O}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Записывают реакцию гидрокарбоната бария с серной кислотой как окислительно-восстановительную, хотя степени окисления элементов не изменяются.
Неверно указывают серную кислоту восстановителем.
Не учитывают, что при восстановлении серы с $+6$ до $+4$ образуется $\mathrm{SO_2}$.
Нарушают электронный баланс между переходами меди и серы.