Решение: Окислительно-восстановительная реакция
Документ к заданиюПеречень веществ для выполнения заданий 29 и 30
Прочитайте текст и выполните задания.
Для выполнения заданий 29 и 30 используйте следующий перечень веществ:
аммиак, оксид серы(IV), бромоводородная кислота, гидроксид железа(III), перманганат калия, гидроксид магния. Допустимо использование водных растворов веществ.
Используя перечень веществ из общего материала, выберите окислитель и восстановитель, реакция между которыми в соответствующей среде протекает с образованием в растворе двух солей и кислоты. Запишите уравнение одной возможной окислительно-восстановительной реакции с участием выбранных веществ, составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.
Решение по шагам
4 шагаВыбираем перманганат калия и оксид серы(IV). В реакции марганец в перманганате восстанавливается со степени окисления $+7$ до $+2$, а сера в $\mathrm{SO_2}$ окисляется со степени окисления $+4$ до $+6$.
$$Mn^{+7} \rightarrow Mn^{+2};\quad S^{+4} \rightarrow S^{+6}$$Составляем электронный баланс: атом марганца принимает пять электронов, атом серы отдаёт два электрона. Наименьшее общее кратное равно десяти.
$$Mn^{+7} + 5e^- \rightarrow Mn^{+2};\quad S^{+4} - 2e^- \rightarrow S^{+6};\quad 2\mathrm{Mn} : 5\mathrm{S}$$Уравниваем реакцию в воде. Образуются две соли — сульфат калия и сульфат марганца(II), а также серная кислота.
$$2\mathrm{KMnO_4} + 5\mathrm{SO_2} + 2\mathrm{H_2O} \rightarrow \mathrm{K_2SO_4} + 2\mathrm{MnSO_4} + 2\mathrm{H_2SO_4}$$Перманганат калия принимает электроны, поэтому является окислителем. Оксид серы(IV) отдаёт электроны, поэтому является восстановителем.
$\mathrm{2KMnO_4 + 5SO_2 + 2H_2O \rightarrow K_2SO_4 + 2MnSO_4 + 2H_2SO_4}$; электронный баланс: $\mathrm{Mn^{+7} + 5e^- \rightarrow Mn^{+2}}$, $\mathrm{S^{+4} - 2e^- \rightarrow S^{+6}}$. Окислитель — $\mathrm{KMnO_4}$, восстановитель — $\mathrm{SO_2}$.
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 марганца в перманганате.
Не указывают коэффициенты электронного баланса.
Путают окислитель и восстановитель.
Не учитывают образование серной кислоты и двух сульфатов.