29

Решение: Окисление катиона железа

ЕГЭ · Химия · Задание 29 · Окислительно-восстановительные реакции
ВысокаяФИПИBEA607Развёрнутое решение≈ 10 минутРазбор в 5 шагов
Условие
Документ к заданиюФрагмент задания по химии

Прочитайте текст и выполните задания.

Для выполнения заданий 30, 31 используйте следующий перечень веществ: ацетат бария, нитрит магния, сульфат железа(
II
), хромат калия, гидроксид меди(
II
), серная кислота. Допустимо использование водных растворов веществ.

Используя предложенный перечень веществ из общего материала, выберите вещества, между которыми протекает окислительно-восстановительная реакция, в ходе которой окислению подвергается катион металла и выделяется газ. Запишите уравнение только одной из возможных окислительно-восстановительных реакций с участием выбранных веществ. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

5 шагов
1

Выбираем сульфат железа(II), нитрит магния и серную кислоту. В кислой среде ионы $\mathrm{Fe^{2+}}$ окисляются до $\mathrm{Fe^{3+}}$, а нитрит-ионы восстанавливаются с образованием газа $\mathrm{NO}$.

2

Составляем электронный баланс: железо отдаёт электроны, азот в нитрит-ионе принимает электроны.

$$\mathrm{Fe^{2+}}-e^-\rightarrow\mathrm{Fe^{3+}}\quad (2)\\\mathrm{N^{+3}}+e^-\rightarrow\mathrm{N^{+2}}\quad (2)$$
3

Записываем сокращённое ионное уравнение реакции.

$$2\mathrm{Fe^{2+}}+\mathrm{NO_2^-}+2\mathrm{H^+}\rightarrow2\mathrm{Fe^{3+}}+\mathrm{NO}\uparrow+\mathrm{H_2O}$$
4

Переходим к молекулярному уравнению с использованием выбранных веществ.

$$2\mathrm{FeSO_4}+\mathrm{Mg(NO_2)_2}+2\mathrm{H_2SO_4}\rightarrow\mathrm{Fe_2(SO_4)_3}+\mathrm{MgSO_4}+2\mathrm{NO}\uparrow+2\mathrm{H_2O}$$

Восстановитель — $\mathrm{FeSO_4}$, поскольку ион $\mathrm{Fe^{2+}}$ отдаёт электроны. Окислитель — $\mathrm{Mg(NO_2)_2}$, поскольку нитрит-ион принимает электроны.

Ответ

2FeSO₄ + Mg(NO₂)₂ + 2H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + MgSO₄ + 2NO↑ + 2H₂O; баланс: Fe²⁺ − e⁻ → Fe³⁺ (×2), N⁺³ + e⁻ → N⁺² (×2); окислитель — Mg(NO₂)₂, восстановитель — FeSO₄.

Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.

Где здесь ошибаются

Указывают нитрит-ион как восстановитель, хотя он принимает электроны.

Не учитывают кислую среду и не добавляют серную кислоту.

Неправильно определяют степень окисления азота в $\mathrm{NO_2^-}$ и $\mathrm{NO}$.

Нарушают коэффициенты в электронном балансе или не указывают выделение газа $\mathrm{NO}$.

Закрепить приёмВ теме «Окислительно-восстановительные реакции» ещё 236 задач — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 29 ЕГЭ, химия

Разбор этой задачи разложен на 5 шагов: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Окислительно-восстановительные реакции»: в ней 237 задач, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.