Решение: Электронный баланс реакции цинка
Используя метод электронного баланса, расставьте коэффициенты в схеме реакции $\mathrm{H_2SO_4 + Zn \rightarrow ZnSO_4 + H_2S + H_2O}$. Запишите формулы вещества или частицы окислителя и восстановителя. Укажите, какое из этих веществ или частиц является окислителем, а какое — восстановителем.
Решение по шагам
4 шагаОпределяем степени окисления элементов, изменяющих их. Цинк в простом веществе имеет степень окисления $0$, а в $\mathrm{ZnSO_4}$ — $+2$. Сера в $\mathrm{H_2SO_4}$ имеет степень окисления $+6$, а в $\mathrm{H_2S}$ — $-2$.
$$\mathrm{Zn^0 - 2e^- \rightarrow Zn^{+2}};\quad \mathrm{S^{+6} + 8e^- \rightarrow S^{-2}}$$Уравниваем число отданных и принятых электронов. Четыре атома цинка отдают восемь электронов, один атом серы принимает восемь электронов.
$$\mathrm{4Zn^0 - 8e^- \rightarrow 4Zn^{+2}};\quad \mathrm{S^{+6} + 8e^- \rightarrow S^{-2}}$$Расставляем коэффициенты перед веществами и проверяем баланс атомов.
$$\mathrm{5H_2SO_4 + 4Zn \rightarrow 4ZnSO_4 + H_2S + 4H_2O}$$Цинк отдаёт электроны и окисляется, поэтому является восстановителем. Сера принимает электроны и восстанавливается; её соединение $\mathrm{H_2SO_4}$ является окислителем.
$$\mathrm{Zn^0 \rightarrow Zn^{+2}};\quad \mathrm{S^{+6} \rightarrow S^{-2}}$$$\mathrm{5H_2SO_4 + 4Zn \rightarrow 4ZnSO_4 + H_2S + 4H_2O}$; окислитель — $\mathrm{H_2SO_4}$, восстановитель — $\mathrm{Zn}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Считать восстановителем серу или сульфат-ион вместо цинка.
Не учитывать, что сера принимает восемь электронов при переходе от $+6$ к $-2$.
Неверно расставить коэффициенты перед $\mathrm{H_2SO_4}$ и $\mathrm{H_2O}$.