Окислительно-восстановительные свойства сероводорода, серной и азотной кислот
Решение задач на составление электронных и молекулярных уравнений реакций
Задание 372.
Как проявляет себя сероводород в окислительно-восстановительных реакциях? Почему? Составьте электронные и молекулярные уравнения реакций взаимодействия раствора сероводорода: а) с хлором; б) с кислородом.
Решение:
Поскольку в Н2S атом серы находится в своей низшей степени окисления -2, то сероводород всегда будет являться восстановителем во всех окислительно-восстановительных реакциях. На воздухе он горит, окисляясь до SO2, в растворах медленно окисляется кислородом воздуха до свободной серы. С галогенами сероводород окисляется до свободной серы, со многими другими окислителями образуется свободная сера или сульфат-ион.
Уравнения реакций взаимодействия сероводорода с хлором и кислородом:
а) реакция сероводорода с хлором
Cl20 + S2- = S6+ + 2Cl-
H2S+ Cl2 = S↓ + 2HCl
б) реакция сероводорода с кислородом
3О20 + 2S2- = 2S4+ + 2О2-
2H2S + 3О2 = 2SО2 + 2H2О
Задание 375
Какие свойства в окислительно-восстановительных реакциях проявляет серная кислота? Напишите уравнения реакций взаимодействия разбавленной серной кислоты с магнием и концентрированной - с медью. Укажите окислитель и восстановитель.
Решение:
Уравнения реакций взаимодействия разбавленной серной кислоты с магнием и концентрированной - с медью
а) взаимодействие разбавленной серной кислоты с магнием
Mg0 + 2H+ = Mg2+ + H20
Mg0 + H2SO4 = MgSO4+ H2↑
Магний увеличивает свою степень окисления от 0 до +2, т. е. является восстановителем, а водород окислитель, потому что уменьшает свою степень окисления от +1 до 0.
б) взаимодействие концентрированной серной кислоты с медью
Cu0 + S6+ = Cu2+ + S4+
Cu + 2H2SO4 = CuSO4+ SO2↑ + 2H2O
Задание 384
Чем существенно отличается действие разбавленной азотной кислоты на металлы от действия хлороводородной (соляной) и разбавленной серной кислот? Что является окислителем в первом случае, что - в двух других? Приведите примеры.
Решение:
Действие
а) Действие
3Cu0 + 8HN 5+O3 = 3Cu2+(NO3)2 + 2N2+O↑ + 4H2O;
4Zn0 + 10HN5+O3 = 4Zn2+(NO3)2 + N3-H4NO3 + 3H2O;
5Mg + 12HNO3 = 5Mg(NO3)2 + N2↑ + H2O;
4Fe + 10HNO3 = 4Fe(NO3)2 + N2O + 5H2O
б) Действие
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑;
2Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2↑
в) Действие
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑;
2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑
Таким образом, в разбавленной HNO3 (< 65%) роль окислителя играет атом азота в своей степени окисления +5, который уменьшает свою степень окисления от +5 до 0, +1, +2, +4, -3 в зависимости то активности металла. Роль окислителя в соляной кислоте и в разбавленной серной кислоте (< 70%) и который при взаимодействии данных кислот с металла-ми, стоящими в ряду напряжений левее водорода, уменьшает свою степень окисления от +1 до 0.