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:
сероводород, концентрированная азотная кислота, сульфат алюминия, оксид фосфора(V), нитрат меди(II). Допустимо использование водных растворов солей.
Используя предложенный перечень 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 к заданиям 30 и 31.
Решение по шагам
4 шагаВыбираем сероводород и концентрированную азотную кислоту. В сероводороде сера имеет степень окисления $-2$, а в серной кислоте — $+6$, поэтому сера окисляется.
$$\mathrm{S^{-2} - 8e^- \rightarrow S^{+6}}$$Азот в азотной кислоте имеет степень окисления $+5$ и восстанавливается до $+4$ в диоксиде азота.
$$\mathrm{N^{+5} + e^- \rightarrow N^{+4}}$$Чтобы уравнять число электронов, процесс восстановления умножаем на 8. После расстановки коэффициентов и проверки атомного баланса получаем уравнение реакции.
$$\mathrm{H_2S + 8HNO_3 \rightarrow H_2SO_4 + 8NO_2 + 4H_2O}$$Сероводород отдаёт электроны и является восстановителем. Азотная кислота принимает электроны и является окислителем.
$\mathrm{H_2S + 8HNO_3(conc.) \rightarrow H_2SO_4 + 8NO_2 + 4H_2O}$; электронный баланс: $\mathrm{S^{-2} - 8e^- \rightarrow S^{+6}}$, $\mathrm{N^{+5} + e^- \rightarrow N^{+4}}$. Окислитель — концентрированная азотная кислота $\mathrm{HNO_3}$, восстановитель — сероводород $\mathrm{H_2S}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Не учитывают, что азот в концентрированной азотной кислоте восстанавливается до $\mathrm{NO_2}$.
Неверно определяют сероводород как окислитель, хотя сера в нём отдаёт электроны.
Не умножают полуреакцию восстановления азота на 8.
Нарушают баланс атомов водорода и кислорода при расстановке коэффициентов.