Серная кислота: решение задач методом электронного баланса
Подробно решение уравнений окислительно-восстановительных реакций (ОВР) методом электронного баланса разобраны на странице "Метод электронного баланса".
Ниже приведены примеры решения задач ОВР серной кислоты (См. Свойства серной кислоты).
Если в окислительно-восстановительной реакции принимают участие простые вещества, молекулы которых состоят из двух или более атомов элементов, то в электронном балансе кол-во отданных и полученных электронов определяют с учётом кол-ва атомов в молекуле: H20-2e- → 2H+1.
Уравнения окислительно-восстановительных реакций серной кислоты
1. Уравнение реакции серной кислоты с медью с образованием сульфата меди, сернистого ангидрида и воды:
H2S+6O4(конц)+Cu0 → Cu+2SO4+S+4O2↑+H2O 1| S+6+2e- → S+4 1| Cu0-2e- → Cu+2 --------------- 2H2SO4(конц)+Cu = CuSO4+SO2↑+2H2O
2. Уравнение реакции серной кислоты с цинком с образованием сульфата цинка, сероводорода и воды:
H2S+6O4(конц)+Zn0 → Zn+2SO4+H2S-2↑+H2O 1| S+6+8e- → S-2 4| Zn0-2e- → Zn+2 --------------- 5H2SO4(конц)+4Zn = 4ZnSO4+H2S↑+4H2O
3. Уравнение реакции серной кислоты с алюминием с образованием сульфата алюминия, сероводорода и воды:
H2S+6O4(конц)+Al0 → Al2+3(SO4)3+H2S-2↑+H2O 3| S+6+8e- → S-2 4| 2Al0-6e- → 2Al+3 --------------- 15H2SO4(конц)+8Al = 4Al2(SO4)3+3H2S↑+12H2O
4. Уравнение реакции серной кислоты с калием с образованием сульфата калия, серы, сернистого ангидрида и воды:
H2S+6O4(разб)+K0 → K2+1SO4+S0↓+S+4O2↑+H2O 1| S+6+2e- → S+4 1| S+6+6e- → S0 8| K0-1e- → K+1 --------------- 6H2SO4(разб)+8K = 4K2SO4+S↓+SO2↑+6H2O
Поскольку часть сульфид-ионов молекул серной кислоты восстанавливается до серы, а другая часть переходит в состав молекул сернистого ангидрида, изменяя по разному свою степень окисления, - в первую очередь уравниваются коэффициенты перед K2SO4, S, SO2 и только потом, перед H2SO4.
5. Уравнение реакции серной кислоты с ферратом калия с образованием сульфата железа, сульфата калия, кислорода и воды:
H2SO4+K2Fe+6O4-2 → Fe2+3(SO4)3+O20↑+H2O+K2SO4 2| 2Fe+6+6e- → 2Fe+3 3| 2O-2-4e- → O20 --------------- 10H2SO4+4K2FeO4 = 2Fe2(SO4)3+3O2+10H2O+4K2SO4
6. Уравнение реакции концентрированной серной кислоты с железом с образованием сульфата железа, сернистого ангидрида и воды:
H2S+6O4(конц)+Fe0 → Fe2+3(SO4)3+S+4O2↑+H2O 3| S+6+2e- → S+4 2| Fe0-3e- → Fe+3 --------------- 6H2SO4(конц)+2Fe = Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O
7. Уравнение реакции разбавленной серной кислоты с железом с образованием сульфата железа и водорода:
H2S+6O4(разб)+Fe0 → FeSO4+H2↑ 1| 2H++2e- → H20 1| Fe0-2e- → Fe+2 --------------- H2S+6O4(разб)+Fe = FeSO4+H2↑
8. Уравнение реакции концентрированной серной кислоты с углеродом с образованием углекислого газа, сернистого ангидрида и воды:
H2S+6O4(конц)+C0 → H2O+C+4O2↑+S+4O2↑ 2| S+6+2e- → S+4 1| C0-4e- → C+4 --------------- 2H2SO4(конц)+C = 2H2O+CO2↑+2SO2↑
