Решение: Электронный баланс реакции серы
Используя метод электронного баланса, расставьте коэффициенты в схеме реакции $\mathrm{S + Cl_2 + H_2O \rightarrow H_2SO_4 + HCl}$. Запишите формулы вещества или частицы окислителя и восстановителя. Укажите, какое из этих веществ или частиц является окислителем, а какое — восстановителем.
Решение по шагам
4 шагаОпределим степени окисления элементов, которые изменяются. Сера в простом веществе имеет степень окисления 0, а в $\mathrm{H_2SO_4}$ — $+6$. Хлор в $\mathrm{Cl_2}$ имеет степень окисления 0, а в $\mathrm{HCl}$ — $-1$.
$$\mathrm{S^0 \rightarrow S^{+6};\quad Cl_2^0 \rightarrow 2Cl^{-1}}$$Составим электронный баланс: атом серы отдаёт 6 электронов, а два атома хлора принимают по одному электрону, то есть молекула $\mathrm{Cl_2}$ принимает 2 электрона. Поэтому необходимо взять три молекулы $\mathrm{Cl_2}$.
$$\mathrm{S^0 - 6e^- \rightarrow S^{+6}};\quad \mathrm{2Cl^0 + 2e^- \rightarrow 2Cl^{-1}};\quad \mathrm{3\cdot 2e^- = 6e^-}$$Расставим коэффициенты перед веществами и уравняем атомы кислорода и водорода.
$$\mathrm{S + 3Cl_2 + 4H_2O \rightarrow H_2SO_4 + 6HCl}$$Сера повышает степень окисления и отдаёт электроны, поэтому $\mathrm{S}$ является восстановителем. Хлор понижает степень окисления и принимает электроны, поэтому $\mathrm{Cl_2}$ является окислителем.
$$\mathrm{S\text{ — восстановитель};\quad Cl_2\text{ — окислитель}}$$$\mathrm{S + 3Cl_2 + 4H_2O \rightarrow H_2SO_4 + 6HCl}$; окислитель — $\mathrm{Cl_2}$, восстановитель — $\mathrm{S}$.
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 $\mathrm{H_2SO_4}$.
Считают восстановителем хлор, хотя он принимает электроны.
Не учитывают, что молекула $\mathrm{Cl_2}$ содержит два атома хлора и принимает два электрона.
Нарушают баланс атомов водорода или кислорода при расстановке коэффициентов.