Решение: Окислительно-восстановительная реакция
Документ к заданиюПеречень веществ для выполнения заданий по химии
Прочитайте текст и выполните задания.
Для выполнения заданий 30, 31 используйте следующий перечень веществ:
фтороводород, карбонат аммония, сульфат железа(
II
), дихромат калия, серная кислота. Допустимо использование водных растворов веществ.
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.
Решение по шагам
4 шагаВыбираем сульфат железа(II), дихромат калия и серную кислоту. В кислой среде ионы железа(II) окисляются до ионов железа(III), а хром в дихромат-ионе восстанавливается с степени окисления $+6$ до $+3$.
Составляем электронный баланс: железо отдаёт один электрон, а каждый атом хрома принимает три электрона. Так как в дихромат-ионе два атома хрома, принимается шесть электронов.
$$\mathrm{Fe^{2+} - e^- \rightarrow Fe^{3+}}\quad (6)\\\mathrm{Cr^{+6} + 3e^- \rightarrow Cr^{+3}}\quad (2)$$Расставляем коэффициенты и учитываем кислую среду. Получаем молекулярное уравнение реакции.
$$\mathrm{6FeSO_4 + K_2Cr_2O_7 + 7H_2SO_4 \rightarrow 3Fe_2(SO_4)_3 + Cr_2(SO_4)_3 + K_2SO_4 + 7H_2O}$$Дихромат калия принимает электроны, поэтому является окислителем. Сульфат железа(II), точнее ионы $\mathrm{Fe^{2+}}$, отдаёт электроны и является восстановителем.
Окислительно-восстановительная реакция: $\mathrm{6FeSO_4 + K_2Cr_2O_7 + 7H_2SO_4 \rightarrow 3Fe_2(SO_4)_3 + Cr_2(SO_4)_3 + K_2SO_4 + 7H_2O}$. Баланс: $\mathrm{Fe^{2+} - e^- \rightarrow Fe^{3+}}$ (умножить на 6); $\mathrm{Cr^{+6} + 3e^- \rightarrow Cr^{+3}}$ (умножить на 2). Окислитель — $\mathrm{K_2Cr_2O_7}$, восстановитель — $\mathrm{FeSO_4}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Неверно определяют дихромат калия как восстановитель.
Не учитывают кислую среду и не добавляют серную кислоту в уравнение.
Ставят коэффициент 3 перед дихроматом вместо коэффициента 1.
Составляют электронный баланс для всего соединения, а не для изменяющих степень окисления атомов.