Номер 2, страница 31 - гдз по химии 8 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

2. Сумма коэффициентов в уравнении реакции, схема которой

$C + FeO \to CO_2\uparrow + Fe$

равна

1) 7

2) 6

3) 5

4) 4

Дано:

Схема химической реакции: $C + FeO \rightarrow CO_2\uparrow + Fe$

Найти:

Сумму коэффициентов в уравнении реакции.

Решение:

Чтобы найти сумму коэффициентов, необходимо сначала сбалансировать (уравнять) данную схему реакции. Это можно сделать методом подбора или методом электронного баланса. Воспользуемся вторым методом, так как это окислительно-восстановительная реакция.

1. Определим степени окисления каждого элемента в реагентах и продуктах:

$C^0 + Fe^{+2}O^{-2} \rightarrow C^{+4}O_2^{-2} + Fe^0$

2. Выпишем элементы, которые изменили свою степень окисления, и составим полуреакции окисления и восстановления:

• Углерод (C) повысил степень окисления с 0 до +4, он является восстановителем (окисляется): $C^0 - 4e^- \rightarrow C^{+4}$
• Железо (Fe) понизило степень окисления с +2 до 0, оно является окислителем (восстанавливается): $Fe^{+2} + 2e^- \rightarrow Fe^0$

3. Составим электронный баланс. Число электронов, отданных восстановителем, должно быть равно числу электронов, принятых окислителем.

$C^0 - 4e^- \rightarrow C^{+4}$ | 4 | 1 (восстановитель)

$Fe^{+2} + 2e^- \rightarrow Fe^0$ | 2 | 2 (окислитель)

Находим наименьшее общее кратное для чисел электронов (4 и 2), оно равно 4. Делим его на число электронов в каждой полуреакции, чтобы найти коэффициенты.

Перед веществами, содержащими углерод (C и $CO_2$), ставим коэффициент 1 ($4 \div 4 = 1$).

Перед веществами, содержащими железо (FeO и Fe), ставим коэффициент 2 ($4 \div 2 = 2$).

4. Подставляем коэффициенты в уравнение реакции:

$1C + 2FeO \rightarrow 1CO_2 + 2Fe$

Коэффициент 1 принято не писать, поэтому итоговое уравнение выглядит так:

$C + 2FeO \rightarrow CO_2 + 2Fe$

5. Проверяем баланс атомов, особенно кислорода, который не участвовал в балансе электронов. Слева 2 атома кислорода (в $2FeO$), справа 2 атома кислорода (в $CO_2$). Уравнение сбалансировано верно.

6. Находим сумму коэффициентов:

Сумма = $1 \text{ (при C)} + 2 \text{ (при FeO)} + 1 \text{ (при } CO_2 \text{)} + 2 \text{ (при Fe)} = 6$

Ответ: 6.