решите
Для решения задачи необходимо составить схемы электронного баланса и уравнения для реакций, описанных в задании. Разберём каждую реакцию по отдельности.
a) \( \text{Fe}_2\text{O}_3 + \text{H}_2 \rightarrow \text{H}_2\text{O} + \text{Fe} \)
Шаг 1: Определить степени окисления
- Fe в \( \text{Fe}_2\text{O}_3 \): +3
- Fe в \( \text{Fe} \): 0
- H в \( \text{H}_2 \): 0
- H в \( \text{H}_2\text{O} \): +1
- O всегда \(-2\).
Шаг 2: Определить, что изменяется
- Fe: \( +3 \rightarrow 0 \) (восстановление: \( \text{Fe}^{3+} + 3e^- \rightarrow \text{Fe} \))
- H: \( 0 \rightarrow +1 \) (окисление: \( \text{H}_2 \rightarrow 2\text{H}^+ + 2e^- \))
Шаг 3: Составить уравнение электронного баланса
Сравниваем количество электронов:
- Для Fe: 2 атома Fe – 2 × 3e⁻ = 6e⁻
- Для H: 2 × 1 атома H – 2e⁻
Уравнивание: Поскольку 6 электронов в одной реакции и 2 в другой, умножим вторую реакцию на 3: \[ 3(\text{H}_2 \rightarrow 2\text{H}^+ + 2e^- ) \] Тогда: \[ 3 \times 2e^- = 6e^- \]
Шаг 4: Составить итоговое уравнение:
\[ \text{Fe}_2\text{O}_3 + 3\text{H}_2 \rightarrow 3\text{H}_2\text{O} + 2\text{Fe} \]
b) \( \text{Na}_2\text{SO}_3 + \text{O}_2 \rightarrow \text{Na}_2\text{SO}_4 \)
Шаг 1: Определить степени окисления
- S в \( \text{Na}_2\text{SO}_3 \): +4
- S в \( \text{Na}_2\text{SO}_4 \): +6
- O в \( \text{O}_2 \): 0
- O в соединениях: -2
Шаг 2: Определить, что изменяется
- S: \( +4 \rightarrow +6 \) (окисление: \( \text{SO}_3^{2-} \rightarrow \text{SO}_4^{2-} + 2e^- \))
- O: \( 0 \rightarrow -2 \) (восстановление: \( \text{O}_2 + 4e^- \rightarrow 2\text{O}^{2-} \))
Шаг 3: Составить уравнение электронного баланса
Так как образуется 2e⁻ в первой реакции и используется 4e⁻ во второй: \[ 2(\text{SO}_3^{2-} \rightarrow \text{SO}_4^{2-} + 2e^- ) \]
Шаг 4: Составить итоговое уравнение:
\[ 2\text{Na}_2\text{SO}_3 + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{Na}_2\text{SO}_4 \]
c) \( \text{Zn} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{ZnSO}_4 + \text{S} + \text{H}_2\text{O} \)
Шаг 1: Определить степени окисления
- Zn: 0 до +2
- S в \( \text{H}_2\text{SO}_4 \): +6
- S в \( \text{S} \): 0
- O и H не изменяются.
Шаг 2: Определить, что изменяется
- Zn: \( 0 \rightarrow +2 \) (окисление: \( \text{Zn} \rightarrow \text{Zn}^{2+} + 2e^- \))
- S: \( +6 \rightarrow 0 \) (восстановление: \( \text{SO}_4^{2-} + 8e^- \rightarrow \text{S} \))
Шаг 3: Составить уравнение электронного баланса
Подберём коэффициенты так, чтобы число теряемых и принимаемых электронов равнялось: \[ \text{Zn}: 2e^{-} \text{x 2} \rightarrow 4e^- \] \[ \text{S}: 8e^{-} \]
Умножим первую реакцию на 4: \[ 4(\text{Zn} \rightarrow \text{Zn}^{2+} + 2e^-) \]
Шаг 4: Составить итоговое уравнение:
\[ 4\text{Zn} + 5\text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow 4\text{ZnSO}_4 + \text{S} + 4\text{H}_2\text{O} \]
