Решение: Окислительно-восстановительная реакция в растворе
Документ к заданиюМатериал к заданиям по химии
Прочитайте текст и выполните задания.
Для выполнения заданий 30, 31 используйте следующий перечень веществ: нитрат алюминия, бром, нитрат бария, оксид серы(IV), гидроксид хрома(III), гидрокарбонат калия. Допустимо использование водных растворов веществ.
Используя предложенный перечень веществ, выберите вещества, окислительно-восстановительная реакция между которыми протекает с образованием раствора двух кислот. Запишите уравнение только одной из возможных окислительно-восстановительных реакций. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.
Решение по шагам
4 шагаПодходящими веществами являются бром и оксид серы(IV). В реакции бром восстанавливается до бромоводородной кислоты, а оксид серы(IV) окисляется до серной кислоты.
$$\mathrm{Br_2 + SO_2 + 2H_2O \rightarrow 2HBr + H_2SO_4}$$Определяем изменения степеней окисления: сера повышает степень окисления с $+4$ до $+6$, а бром понижает степень окисления с $0$ до $-1$.
$$\mathrm{S^{+4} - 2e^- \rightarrow S^{+6};\quad Br_2^0 + 2e^- \rightarrow 2Br^-}$$Число отданных и принятых электронов одинаково, поэтому коэффициенты перед серой и молекулой брома равны единице. Баланс атомов водорода и кислорода выравнивают добавлением двух молекул воды.
$$\mathrm{Br_2 + SO_2 + 2H_2O \rightarrow 2HBr + H_2SO_4}$$Бром принимает электроны, поэтому является окислителем. Оксид серы(IV) отдаёт электроны, поэтому является восстановителем.
$\mathrm{Br_2 + SO_2 + 2H_2O \rightarrow 2HBr + H_2SO_4}$; электронный баланс: $\mathrm{S^{+4} - 2e^- \rightarrow S^{+6}}$, $\mathrm{Br_2^0 + 2e^- \rightarrow 2Br^-}$; окислитель — $\mathrm{Br_2}$, 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 указывают бром как восстановитель, хотя он принимает электроны.
Забывают коэффициент 2 перед $\mathrm{HBr}$.
Не учитывают воду при составлении уравнения реакции в растворе.
Указывают только одну кислоту среди продуктов реакции.