Задание №29 — Теоретические основы химии
Из предложенного перечня выберите вещества, между которыми протекает окислительно-восстановительная реакция, в ходе которой окислению подвергается катион металла, и выделяется газ. 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: ацетат бария, нитрит магния, сульфат железа(II), хромат калия, гидроксид меди(II), серная кислота. Допустимо использование водных растворов веществ.
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение. Дополнительное условие двойное: окислению должен подвергаться катион металла и должен выделяться газ. Катион, способный окисляться, здесь только Fe2+ (Fe+2 → Fe+3), поэтому берём сульфат железа(II) FeSO4. Окислителем служит нитрит магния Mg(NO2)2, который в кислой среде (серная кислота H2SO4 из перечня) восстанавливается до газа NO.
Хромат калия K2CrO4 тоже окислил бы Fe2+, но газ при этом не выделяется, поэтому такой вариант условию не удовлетворяет.
Молекулярное уравнение реакции:
2FeSO4 + Mg(NO2)2 + 2H2SO4 → Fe2(SO4)3 + MgSO4 + 2NO↑ + 2H2O
Электронный баланс:
Fe+2 − 1e− → Fe+3 | 2 | окисление, восстановитель
N+3 + 1e− → N+2 | 2 | восстановление, окислитель
Окислитель — Mg(NO2)2 (за счёт N+3), восстановитель — FeSO4 (за счёт Fe+2).
Проверка: серы слева 2 + 2 = 4, справа 3 + 1 = 4; кислорода слева 8 + 4 + 8 = 20, справа 12 + 4 + 2 + 2 = 20; водорода 4 = 4. Электронов отдано 1 · 2 = 2, принято 1 · 2 = 2 (соотношение 1 : 1, множители удвоены, чтобы получить формулу Fe2(SO4)3).
Ответ: 2FeSO4 + Mg(NO2)2 + 2H2SO4 → Fe2(SO4)3 + MgSO4 + 2NO↑ + 2H2O; окислитель Mg(NO2)2 (N+3), восстановитель FeSO4 (Fe+2).
Источник: ФИПИ