Задание №29 — Теоретические основы химии
Из предложенного перечня выберите вещества, окислительно-восстановительная реакция между которыми приводит к образованию окрашенного раствора. В ответе запишите уравнение только одной из возможных окислительно-восстановительных реакций с участием выбранных веществ. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.
Для выполнения заданий 30, 31 используйте следующий перечень веществ: гидрокарбонат калия, нитрат алюминия, оксид фосфора(V), азотная кислота, сульфид меди(II), гидроксид бария. Допустимо использование водных растворов веществ.
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение. Дополнительное условие: реакция должна давать окрашенный раствор. Из перечня выбираем сульфид меди(II) CuS и азотную кислоту HNO3: образующийся нитрат меди(II) Cu(NO3)2 даёт голубой раствор — именно этот продукт и удовлетворяет условию.
В разбавленной азотной кислоте сульфид-ион S−2 окисляется до свободной серы, а азот N+5 восстанавливается до N+2 (газ NO).
Молекулярное уравнение реакции:
3CuS + 8HNO3 (разб.) → 3Cu(NO3)2 + 3S↓ + 2NO↑ + 4H2O
Электронный баланс:
S−2 − 2e− → S0 | 3 | окисление, восстановитель
N+5 + 3e− → N+2 | 2 | восстановление, окислитель
Окислитель — HNO3 (за счёт N+5), восстановитель — CuS (за счёт S−2).
Проверка: азота слева 8, справа 3 · 2 + 2 = 8; кислорода слева 24, справа 18 + 2 + 4 = 24; водорода 8 = 8. Электронов отдано 2 · 3 = 6, принято 3 · 2 = 6.
Ответ: 3CuS + 8HNO3 (разб.) → 3Cu(NO3)2 + 3S↓ + 2NO↑ + 4H2O; окрашенный (голубой) раствор — Cu(NO3)2; окислитель HNO3 (N+5), восстановитель CuS (S−2).
Источник: ФИПИ