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:
гидроксид магния, сероводород, нитрат серебра, дихромат натрия, серная кислота. Допустимо использование водных растворов веществ.
Используя перечень веществ из общего материала, 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
6 шаговВыбираем дихромат натрия, серную кислоту и сероводород. Серная кислота создаёт кислую среду, необходимую для восстановления дихромат-иона.
$$\mathrm{Na_2Cr_2O_7 + H_2SO_4 + H_2S}$$Определяем изменения степеней окисления: хром в дихромат-ионе восстанавливается с $+6$ до $+3$, а сера в сероводороде окисляется с $-2$ до $0$.
$$\mathrm{Cr^{+6} + 3e^- \rightarrow Cr^{+3}};\quad \mathrm{S^{-2} - 2e^- \rightarrow S^0}$$Уравниваем число отданных и принятых электронов: два атома хрома принимают 6 электронов, а три атома серы отдают 6 электронов.
$$2\mathrm{Cr^{+6}} + 6e^- \rightarrow 2\mathrm{Cr^{+3}};\quad 3\mathrm{S^{-2}} - 6e^- \rightarrow 3\mathrm{S^0}$$Составляем сокращённое ионное уравнение, затем переходим к молекулярному уравнению сульфатами.
$$\mathrm{Cr_2O_7^{2-} + 8H^+ + 3H_2S \rightarrow 2Cr^{3+} + 7H_2O + 3S}$$Молекулярное уравнение реакции:
$$\mathrm{Na_2Cr_2O_7 + 4H_2SO_4 + 3H_2S \rightarrow Cr_2(SO_4)_3 + Na_2SO_4 + 7H_2O + 3S}$$Дихромат натрия является окислителем, поскольку хром принимает электроны. Сероводород является восстановителем, поскольку сера отдаёт электроны.
Окислительно-восстановительная реакция возможна между $\mathrm{Na_2Cr_2O_7}$, $\mathrm{H_2SO_4}$ и $\mathrm{H_2S}$: $\mathrm{Na_2Cr_2O_7 + 4H_2SO_4 + 3H_2S \rightarrow Cr_2(SO_4)_3 + Na_2SO_4 + 7H_2O + 3S}$. Баланс: $2\mathrm{Cr^{+6}} + 6e^- \rightarrow 2\mathrm{Cr^{+3}}$; $3\mathrm{S^{-2}} - 6e^- \rightarrow 3\mathrm{S^0}$. Окислитель — $\mathrm{Na_2Cr_2O_7}$, восстановитель — $\mathrm{H_2S}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Не учитывать кислую среду при восстановлении дихромата.
Неверно определить степень окисления серы в сероводороде.
Назвать серную кислоту окислителем вместо дихромата натрия.
Нарушить коэффициенты в молекулярном уравнении.