20

Решение: Электронный баланс реакции

ОГЭ · Химия · Задание 20 · Окислительно-восстановительные реакции
ВысокаяФИПИ37F5F5Развёрнутое решение≈ 10 минутРазбор в 6 шагов
Условие

Используя метод электронного баланса, расставьте коэффициенты в схеме реакции $\mathrm{HNO_3 + PbS \rightarrow PbSO_4 + NO + H_2O}$. Запишите формулы вещества или частицы — окислителя и восстановителя. Укажите, какое из этих веществ или частиц является окислителем, а какое — восстановителем.

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

6 шагов
1

Определим степени окисления изменяющихся элементов. В $\mathrm{HNO_3}$ азот имеет степень окисления $+5$, а в $\mathrm{NO}$ — $+2$. Азот принимает 3 электрона.

$$\mathrm{N^{+5} + 3e^- \rightarrow N^{+2}}$$
2

В $\mathrm{PbS}$ сера имеет степень окисления $-2$, а в $\mathrm{PbSO_4}$ — $+6$. Сера отдаёт 8 электронов.

$$\mathrm{S^{-2} - 8e^- \rightarrow S^{+6}}$$
3

Уравниваем число отданных и принятых электронов. Наименьшее общее кратное чисел 3 и 8 равно 24: азот участвует в превращении с коэффициентом 8, сера — с коэффициентом 3.

$$8\cdot 3e^- = 3\cdot 8e^-$$
4

Расставляем коэффициенты перед веществами, содержащими азот и серу: перед $\mathrm{HNO_3}$ и $\mathrm{NO}$ ставим 8, перед $\mathrm{PbS}$ и $\mathrm{PbSO_4}$ — 3.

$$8\mathrm{HNO_3}+3\mathrm{PbS}\rightarrow3\mathrm{PbSO_4}+8\mathrm{NO}+x\mathrm{H_2O}$$
5

Балансируем водород: слева 8 атомов водорода, поэтому перед $\mathrm{H_2O}$ ставим 4. Проверка по кислороду даёт 24 атома кислорода с обеих сторон.

$$8\mathrm{HNO_3}+3\mathrm{PbS}\rightarrow3\mathrm{PbSO_4}+8\mathrm{NO}+4\mathrm{H_2O}$$

Азот принимает электроны, поэтому $\mathrm{HNO_3}$ является окислителем. Сера в составе $\mathrm{PbS}$ отдаёт электроны, поэтому $\mathrm{PbS}$ является восстановителем.

Ответ

$8\mathrm{HNO_3}+3\mathrm{PbS}\rightarrow3\mathrm{PbSO_4}+8\mathrm{NO}+4\mathrm{H_2O}$; окислитель — $\mathrm{HNO_3}$, восстановитель — $\mathrm{PbS}$.

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

Где здесь ошибаются

Неверно определяют степень окисления серы в $\mathrm{PbSO_4}$ и принимают её за $+4$.

Ставят коэффициент 8 перед $\mathrm{PbS}$ вместо коэффициента 3.

Путают окислитель и восстановитель: окислитель принимает электроны, а восстановитель отдаёт их.

Закрепить приёмВ теме «Окислительно-восстановительные реакции» ещё 261 задача — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 20 ОГЭ, химия

Разбор этой задачи разложен на 6 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 262 задачи, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.