Для решения заданий 7-39 необходимо составить схемы электронного баланса и уравнения для окислительно-восстановительных реакций.
а) \( \text{PbO}_2 + \text{Al} \rightarrow \text{Al}_2\text{O}_3 + \text{Pb} \)
Определяем степени окисления:
- Pb в \(\text{PbO}_2\) имеет степень окисления +4, в \(\text{Pb}\) — 0.
- Al в исходном состоянии имеет 0, в \(\text{Al}_2\text{O}_3\) — +3.
Электронный баланс: \[ \text{Pb}^{4+} + 4e^- \rightarrow \text{Pb}^0 \] \[ 2\text{Al}^0 - 6e^- \rightarrow 2\text{Al}^{3+} \]
Уравнивание электронов: Из уравнений видно, что нужно уравнять количество электронов: умножим первое на 3, второе на 2.
\[ 3(\text{Pb}^{4+} + 4e^- \rightarrow \text{Pb}^0)\] \[ 2(2\text{Al}^0 - 6e^- \rightarrow 2\text{Al}^{3+})\]
Уравнение реакции: \[ 3\text{PbO}_2 + 2\text{Al} \rightarrow \text{Al}_2\text{O}_3 + 3\text{Pb} \]
б) \( \text{H}_2\text{S} + \text{O}_2 \rightarrow \text{S} + \text{H}_2\text{O} \)
Определение степеней окисления:
- S в \(\text{H}_2\text{S}\) имеет -2, в \(\text{S}\) — 0.
- O в \(\text{O}_2\) имеет 0, в \(\text{H}_2\text{O}\) — -2.
Электронный баланс: \[ \text{S}^{2-} - 2e^- \rightarrow \text{S}^0 \] \[ \text{O}^0 + 2e^- \rightarrow \text{O}^{2-} \]
Уравнивание: Электроны уравнены автоматически.
Уравнение реакции: \[ 2\text{H}_2\text{S} + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{S} + 2\text{H}_2\text{O} \]
в) \( \text{KClO}_3 + \text{S} \rightarrow \text{SO}_2 + \text{KCl} \)
Определяем степени окисления:
- Cl в \(\text{KClO}_3\) имеет +5, в \(\text{KCl}\) — -1.
- S в \(\text{S}\) имеет 0, в \(\text{SO}_2\) — +4.
Электронный баланс: \[ \text{Cl}^{5+} + 6e^- \rightarrow \text{Cl}^{-1} \] \[ \text{S}^0 - 4e^- \rightarrow \text{S}^{4+} \]
Уравниваем количество электронов: \[ 2(\text{Cl}^{5+} + 6e^- \rightarrow \text{Cl}^{-1}) \] \[ 3(\text{S}^0 - 4e^- \rightarrow \text{S}^{4+}) \]
Уравнение реакции: \[ 2\text{KClO}_3 + 3\text{S} \rightarrow 3\text{SO}_2 + 2\text{KCl} \]
г) \( \text{H}_2\text{SO}_4 + \text{Na} \rightarrow \text{Na}_2\text{SO}_3 + \text{H}_2\text{S} + \text{H}_2\text{O} \)
Определяем степени окисления:
- S в \(\text{H}_2\text{SO}_4\) имеет +6, в \(\text{Na}_2\text{SO}_3\) — +4, в \(\text{H}_2\text{S}\) — -2.
Электронный баланс: \[ \text{S}^{6+} + 2e^- \rightarrow \text{S}^{4+} \] \[ \text{S}^{6+} + 8e^- \rightarrow \text{S}^{2-} \]
Уравниваем количество электронов: Используем коэффициенты: 1 \(\text{S}^{6+} \rightarrow \text{S}^{4+}\) и 1 \(\text{S}^{6+} \rightarrow \text{S}^{2-}\).
Уравнение реакции: \[ 4\text{H}_2\text{SO}_4 + 4\text{Na} \rightarrow \text{2Na}_2\text{SO}_3 + \text{H}_2\text{S} + 4\text{H}_2\text{O} \]