Номер 1, страница 78 - гдз по химии 9 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Глава 4. Кислород и сера. Параграф 21. Оксид серы(VI). Серная кислота. Подумай, ответь, выполни... - номер 1, страница 78.

Условие.

1. Концентрированная серная кислота при нагревании реагирует с ртутью и серебром, подобно тому как она реагирует с медью. Составьте уравнения этих реакций и укажите окислитель и восстановитель.

Решение.

Решение 2.

Концентрированная серная кислота ($H_2SO_4$) при нагревании является сильным окислителем и реагирует с малоактивными металлами, такими как медь, ртуть и серебро. В этих окислительно-восстановительных реакциях металлы окисляются до солей (сульфатов), а серная кислота, где сера имеет высшую степень окисления +6, восстанавливается до диоксида серы ($SO_2$), в котором степень окисления серы равна +4.

Решение

Реакция с ртутью (Hg)

При взаимодействии ртути с концентрированной серной кислотой при нагревании происходит окисление ртути до сульфата ртути(II) ($HgSO_4$). Для составления уравнения реакции и определения окислителя и восстановителя рассмотрим электронный баланс.

Схема изменения степеней окисления:

$Hg^0 - 2e^- \rightarrow Hg^{+2}$ | 1 (процесс окисления)

$S^{+6} + 2e^- \rightarrow S^{+4}$ | 1 (процесс восстановления)

Ртуть ($Hg$) отдает электроны, ее степень окисления повышается, следовательно, она является восстановителем. Сера ($S^{+6}$) в серной кислоте принимает электроны, ее степень окисления понижается, следовательно, серная кислота является окислителем.

Суммарное уравнение реакции:

$Hg + 2H_2SO_4(конц.) \xrightarrow{t} HgSO_4 + SO_2\uparrow + 2H_2O$

Ответ: Уравнение реакции: $Hg + 2H_2SO_4 \rightarrow HgSO_4 + SO_2 + 2H_2O$. Окислитель — $H_2SO_4$ (за счёт $S^{+6}$), восстановитель — $Hg$.

Реакция с серебром (Ag)

При взаимодействии серебра с концентрированной серной кислотой при нагревании происходит окисление серебра до сульфата серебра ($Ag_2SO_4$). Составим электронный баланс для этой реакции.

Схема изменения степеней окисления:

$Ag^0 - 1e^- \rightarrow Ag^{+1}$ | 2 (процесс окисления)

$S^{+6} + 2e^- \rightarrow S^{+4}$ | 1 (процесс восстановления)

Серебро ($Ag$) отдает электроны, его степень окисления повышается, следовательно, оно является восстановителем. Сера ($S^{+6}$) в серной кислоте принимает электроны, ее степень окисления понижается, следовательно, серная кислота является окислителем.

Суммарное уравнение реакции:

$2Ag + 2H_2SO_4(конц.) \xrightarrow{t} Ag_2SO_4 + SO_2\uparrow + 2H_2O$

Ответ: Уравнение реакции: $2Ag + 2H_2SO_4 \rightarrow Ag_2SO_4 + SO_2 + 2H_2O$. Окислитель — $H_2SO_4$ (за счёт $S^{+6}$), восстановитель — $Ag$.