Номер 7, страница 26 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

3. Повторение и обобщение материала, изученного в 8 классе. Проверьте себя - номер 7, страница 26.

Условие.

7. Сумма коэффициентов в реакции, схема которой

$C + H_2SO_4(\text{конц.}) \rightarrow CO_2 + SO_2 + H_2O$,

равна

1) 10

2) 12

3) 6

4) 8

Решение.

Решение 2.

Чтобы найти сумму коэффициентов, необходимо сначала уравнять химическую реакцию. Данная реакция является окислительно-восстановительной, поэтому для расстановки коэффициентов воспользуемся методом электронного баланса.

Решение

Исходная схема реакции:
$C + H_2SO_4(конц.) \rightarrow CO_2 + SO_2 + H_2O$

1. Определим степени окисления элементов, которые их изменяют:
$C^0 + H_2S^{+6}O_4 \rightarrow C^{+4}O_2 + S^{+4}O_2 + H_2O$
Углерод (C) повышает свою степень окисления с 0 до +4, следовательно, он является восстановителем и подвергается окислению.
Сера (S) понижает свою степень окисления с +6 до +4, следовательно, она является окислителем и подвергается восстановлению.

2. Составим полуреакции окисления и восстановления:
$C^0 - 4e^- \rightarrow C^{+4}$ (процесс окисления)
$S^{+6} + 2e^- \rightarrow S^{+4}$ (процесс восстановления)

3. Найдем наименьшее общее кратное для числа отданных и принятых электронов, чтобы уравнять их количество. Наименьшее общее кратное для 4 и 2 равно 4.
$C^0 - 4e^- \rightarrow C^{+4}$ | 1
$S^{+6} + 2e^- \rightarrow S^{+4}$ | 2
Таким образом, перед соединениями углерода (C и CO₂) ставим коэффициент 1 (который обычно не пишется), а перед соединениями серы, участвующими в ОВР (SO₂), ставим коэффициент 2. Поскольку вся сера в левой части находится в серной кислоте, то перед H₂SO₄ также ставим коэффициент 2.

4. Подставим найденные коэффициенты в схему реакции:
$1C + 2H_2SO_4 \rightarrow 1CO_2 + 2SO_2 + H_2O$

5. Уравняем количество атомов водорода (H) и кислорода (O).
В левой части уравнения 2 * 2 = 4 атома водорода. Чтобы в правой части было также 4 атома водорода, перед молекулой воды (H₂O) необходимо поставить коэффициент 2.
$C + 2H_2SO_4 \rightarrow CO_2 + 2SO_2 + 2H_2O$

6. Проверим баланс атомов кислорода:
В левой части: $2 \times 4 = 8$ атомов кислорода.
В правой части: $2$ (в $CO_2$) + $2 \times 2$ (в $SO_2$) + $2 \times 1$ (в $H_2O$) = $2 + 4 + 2 = 8$ атомов кислорода.
Баланс достигнут. Уравнение реакции с расставленными коэффициентами выглядит так:
$C + 2H_2SO_4 = CO_2 + 2SO_2 + 2H_2O$

7. Найдем сумму всех коэффициентов в уравнении (коэффициент 1 перед C также учитывается):
Сумма = $1 (C) + 2 (H_2SO_4) + 1 (CO_2) + 2 (SO_2) + 2 (H_2O) = 8$

Ответ: 8