Сероводород: 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 сероводорода (См. Свойства сероводорода).
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: H2 0 -2e — → 2H +1 .
Уравнения окислительно-восстановительных реакций сероводорода
1. Уравнение реакции окисления сероводорода при недостатке кислорода с образованием серы и воды:
2. Уравнение реакции окисления сероводорода в избытке кислорода с образованием сернистого ангидрида и воды:
3. Уравнение реакции окисления железа в сероводородной среде с образованием сульфида железа и воды:
4. Уравнение реакции окисления серебра в сероводородной среде с образованием сульфида серебра и воды:
5. Уравнение реакции сероводорода с цинком с образованием сульфида цинка и газообразного водорода:
6. Уравнение реакции сероводорода с сернистым ангидридом с образованием серы и воды:
7. Уравнение реакции сероводорода с концентрированной серной кислотой:
8. Уравнение реакции сероводорода с концентрированной серной кислотой при высокой температуре:
9. Уравнение реакции сероводорода с оксидом железа:
Поскольку часть сульфид-ионов из молекул сероводорода окисляется до серы, а другая — переходит без изменения степени окисления в состав молекул сульфида железа, поэтому, в первую очередь уравнивают коэффициенты перед FeS и S, и только потом ставится коэффициент перед H2S.
10. Уравнение реакции сероводорода с дихроматом калия в кислой среде:
11. Уравнение реакции сероводорода с перманганатом калия:
12. Уравнение реакции сероводорода с хлоридом железа:
Если вам понравился сайт, будем благодарны за его популяризацию 🙂 Расскажите о нас друзьям на форуме, в блоге, сообществе. Это наша кнопочка:
Код кнопки:
Политика конфиденциальности Об авторе
Сера. Сероводород
Сера принадлежит к числу веществ, известных человечеству испокон веков. Ещё древние греки и римляне нашли ей разнообразное применение. Куски самородной серы использовались для совершения обряда изгнания злых духов. Так, по легенде, Одиссей, возвратившись в родной дом после долгих странствий, первым делом велел окурить его серой. Много упоминаний об этом веществе встречается в Библии.
В Средние века сера занимала важное место в арсенале алхимиков. Как они считали, все металлы состоят из ртути и серы: чем меньше серы, тем благороднее металл. Практический интерес к этому веществу в Европе возрос в XIII – XIV вв., после появления пороха и огнестрельного оружия. Главным поставщиком серы была Италия.
Кристаллы природной серы
В наши дни сера используется как сырьё для производства серной кислоты, пороха, при вулканизации каучука, в органическом синтезе, а также для борьбы с вредителями сельского хозяйства. Порошок серы применяют в медицине в качестве наружного дезинфицирующего средства.
Сера образует несколько аллотропных модификаций. Устойчивая при комнатной температуре ромбическая сера представляет собой жёлтый порошок, нерастворимый в воде. При кристаллизации из хлороформа CHCl3 или из сероуглерода CS2 она выделяется в виде прозрачных кристаллов октаэдрической формы. ромбическая сера состоит из циклических молекул S8, имеющих форму короны. При 113 о С она плавится, превращаясь в жёлтую легкоподвижную жидкость. При дальнейшем нагревании расплав загустевает, так как в нем образуются цепочки. А если нагреть серу до 445 о С, она закипает. Выливая кипящую серу струйкой в холодную воду, можно получить пластическую серу – резиноподобную модификацию, состоящую из полимерных цепочек. При медленном охлаждении расплава образуются игольчатые кристаллы моноклинной серы (tпл = 119 о С). Подобно ромбической сере, эта модификация состоит из молекул S8. При комнатной температуре пластическая и моноклинная сера неустойчивы и самопроизвольно превращаются в порошок ромбической серы.
Нахождение в природе
В природе сера находится как в свободном состоянии, так и в виде соединений. Важнейшие из них следующие: FeS2 – пирит; или железный (серный) колчедан, CuS – медный блеск, Ag2S – серебряный блеск, PbS – свинцовый блеск. Сера часто встречается в виде сульфатов: гипса – CaSO4 ∙2H2O; мирабилита, или глауберовой соли Na2SO4∙10H2O; горькой (английской) соли MgSO4 ∙ 7H2O и др. Сера входит в состав нефти, каменного угля, содержится в растительных и животных организмах (в составе белков).
Получение
Серу, содержащуюся в свободном состоянии (в виде включений) в горных породах, выплавляют из них в специальных аппаратах – автоклавах.
В лабораторных условиях свободную серу можно получить, например, при сливании растворов сероводородной и сернистой кислот, при неполном сгорании сероводорода:
Химические свойства серы
Сера – типичный активный неметалл. Она реагирует с простыми и сложными веществами. В химических реакциях сера может быть как окислителем, так и восстановителем. Это зависит от окислительно-восстановительных свойств веществ, с которыми она реагирует. Сера проявляет свойства окислителя при взаимодействии с простыми веществами – восстановителями (металлами, водородом, некоторыми неметаллами имеющими меньшую ЭО). Восстановителем сера является по отношению к более сильным окислителям (кислороду, галогенам и кислотам – окислителям).
Взаимодействие серы с простыми веществами
Взаимодействие серы с цинком
Сера реагирует как окислитель:
Пособие-репетитор по химии
ЗАНЯТИЕ 10
10-й класс (первый год обучения)
Продолжение. Начало см. в № 22/2005; 1, 2, 3, 5, 6, 8, 9, 11/2006
План
1. Окислительно-восстановительные реакции (ОВР), степень окисления.
2. Процесс окисления, важнейшие восстановители.
3. Процесс восстановления, важнейшие окислители.
4. Окислительно-восстановительная двойственность.
5. Основные типы ОВР (межмолекулярные, внутримолекулярные, диспропорционирование).
7. Методы составления уравнений ОВР (электронный и электронно-ионный баланс).
Все химические реакции по признаку изменения степеней окисления участвующих в них атомов можно разделить на два типа: ОВР (протекающие с изменением степеней окисления) и не ОВР.
Степень окисления – условный заряд атома в молекуле, рассчитанный, исходя из предположения, что в молекуле существуют только ионные связи.
П р а в и л а д л я о п р е д е л е н и я с т е п е н е й о к и с л е н и я
Степень окисления атомов простых веществ равна нулю.
Сумма степеней окисления атомов в сложном веществе (в молекуле) равна нулю.
Степень окисления атомов щелочных металлов +1.
Степень окисления атомов щелочно-земельных металлов +2.
Степень окисления атомов бора, алюминия +3.
Степень окисления атомов водорода +1 (в гидридах щелочных и щелочно-земельных металлов –1).
Степень окисления атомов кислорода –2 (в пероксидах –1).
Любая ОВР представляет собой совокупность процессов отдачи и присоединения электронов.
Процесс отдачи электронов называют окислением. Частицы (атомы, молекулы или ионы), отдающие электроны, называют восстановителями. В результате окисления степень окисления восстановителя увеличивается. Восстановителями могут быть частицы в низшей или промежуточной степенях окисления. Важнейшими восстановителями являются: все металлы в виде простых веществ, особенно активные; C, CO, NH3, PH3, CH4, SiH4, H2S и сульфиды, галогеноводороды и галогениды металлов, гидриды металлов, нитриды и фосфиды металлов.
Процесс присоединения электронов называют восстановлением. Частицы, принимающие электроны, называют окислителями. В результате восстановления степень окисления окислителя уменьшается. Окислителями могут быть частицы в высшей или промежуточной степенях окисления. Важнейшие окислители: простые вещества-неметаллы, обладающие высокой электроотрицательностью (F2, Cl2, O2), перманганат калия, хроматы и дихроматы, азотная кислота и нитраты, концентрированная серная кислота, хлорная кислота и перхлораты.
Вещества, содержащие частицы в промежуточной степени окисления, могут выступать как в роли окислителей, так и в роли восстановителей, т.е. проявляют окислительно-восстановительную двойственность. Это сернистая кислота и сульфиты, хлорноватистая кислота и гипохлориты, пероксиды и др.
Различают три типа окислительно-восстановительных реакций.
Межмолекулярные ОВР – окислитель и восстановитель входят в состав различных веществ, например:
Внутримолекулярные ОВР – окислитель и восстановитель входят в состав одного вещества. Это могут быть разные элементы, например:
или один химический элемент в разных степенях окисления, например:
Диспропорционирование (самоокисление-самовосстановление) – окислителем и восстановителем является один и тот же элемент, находящийся в промежуточной степени окисления, например:
ОВР имеют огромное значение, поскольку большинство реакций, протекающих в природе, относятся к этому типу (процесс фотосинтеза, горение). Кроме того, ОВР активно используются человеком в его практической деятельности (восстановление металлов, синтез аммиака):
Для составления уравнений ОВР можно использовать метод электронного баланса (электронных схем) или метод электронно-ионного баланса.
Метод электронного баланса:
Метод электронно-ионного баланса:
Тест по теме «Окислительно-восстановительные реакции»
1. Дихромат калия обработали сернистым газом в сернокислом растворе, а затем водным раствором сульфида калия. Конечным веществом Х является:
а) хромат калия; б) оксид хрома(III);
в) гидроксид хрома(III); г) сульфид хрома(III).
2. Какой продукт реакции между перманганатом калия и бромоводородной кислотой может реагировать с сероводородом?
а) Бром; б) бромид марганца(II);
в) диоксид марганца; г) гидроксид калия.
3. При окислении йодида железа(II) азотной кислотой образуются йод и монооксид азота. Чему равно отношение коэффициента при окислителе к коэффициенту при восстановителе в уравнении этой реакции?
а) 4 : 1; б) 8 : 3; в) 1 : 1; г) 2 : 3.
4. Степень окисления атома углерода в гидрокарбонат-ионе равна:
а) +2; б) –2; в) +4; г) +5.
5. Перманганат калия в нейтральной среде восстанавливается до:
а) марганца; б) оксида марганца(II);
в) оксида марганца(IV); г) манганата калия.
6. Сумма коэффициентов в уравнении реакции диоксида марганца с концентрированной соляной кислотой равна:
а) 14; б) 10; в) 6; г) 9.
7. Из перечисленных соединений только окислительную способность проявляют:
а) серная кислота; б) сернистая кислота;
в) сероводородная кислота; г) сульфат калия.
8. Из перечисленных соединений окислительно-восстановительную двойственность проявляют:
а) пероксид водорода; б) пероксид натрия;
в) сульфит натрия; г) сульфид натрия.
9. Из перечисленных ниже типов реакций окислительно-восстановительными являются реакции:
а) нейтрализации; б) восстановления;
в) диспропорционирования; г) обмена.
10. Степень окисления атома углерода численно не совпадает с его валентностью в веществе:
а) тетрахлорид углерода; б) этан;
в) карбид кальция; г) угарный газ.
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
в | а | а | в | в | г | а, г | а, б, в | б, в | б, в |
Упражнения по окислительно-восстановительным реакциям
(электронный и электронно-ионный баланс)
Задание 1. Составить уравнения ОВР с помощью метода электронного баланса, определить тип ОВР.
1. Цинк + дихромат калия + серная кислота = сульфат цинка + сульфат хрома(III) + сульфат калия + вода.
2. Сульфат олова(II) + перманганат калия + серная кислота = сульфат олова(IV) + сульфат марганца + сульфат калия + вода.
3. Йодид натрия + перманганат калия + гидроксид калия = йод + манганат калия + гидроксид натрия.
4. Сера + хлорат калия + вода = хлор + сульфат калия + серная кислота.
5. Йодид калия + перманганат калия + серная кислота = сульфат марганца(II) + йод + сульфат калия + вода.
6. Сульфат железа(II) + дихромат калия + серная кислота = сульфат железа(III) + сульфат хрома(III) + сульфат калия + вода.
7. Нитрат аммония = оксид азота(I) + вода.
8. Фосфор + азотная кислота = фосфорная кислота + оксид азота(IV) + вода.
9. Азотистая кислота = азотная кислота + оксид азота(II) + вода.
10. Хлорат калия + соляная кислота = хлор + хлорид калия + вода.
11. Дихромат аммония = азот + оксид хрома(III) + вода.
12. Гидроксид калия + хлор = хлорид калия + хлорат калия + вода.
13. Оксид серы(IV) + бром + вода = серная кислота + бромоводородная кислота.
14. Оксид серы(IV) + сероводород = сера + вода.
15. Сульфит натрия = сульфид натрия + сульфат натрия.
16. Перманганат калия + соляная кислота = хлорид марганца(II) + хлор + хлорид калия + вода.
17. Ацетилен + кислород = углекислый газ + вода.
18. Нитрит калия + перманганат калия + серная кислота = нитрат калия + сульфат марганца(II) + сульфат калия + вода.
19. Кремний + гидроксид калия + вода = силикат калия + водород.
20. Платина + азотная кислота + соляная кислота = хлорид платины(IV) + оксид азота(II) + вода.
21. Сульфид мышьяка + азотная кислота = мышьяковая кислота + сернистый газ + диоксид азота + вода.
22. Перманганат калия = манганат калия + оксид марганца(IV) + кислород.
23. Сульфид меди(I) + кислород + карбонат кальция = оксид меди(II) + сульфит кальция +
+ углекислый газ.
24. Хлорид железа(II) + перманганат калия + соляная кислота = хлорид железа(III) + хлор +
+ хлорид марганца(II) + хлорид калия + вода.
25. Сульфит железа(II) + перманганат калия + серная кислота = сульфат железа(III) + сульфат марганца(II) + сульфат калия + вода.
Ответы на упражнения задания 1
При использовании метода полуреакций (электронно-ионный баланс) следует иметь в виду, что в водных растворах связывание избыточного кислорода и присоединение кислорода восстановителем происходит по-разному в кислой, нейтральной и щелочной средах. В кислых растворах избыток кислорода связывается протонами с образованием молекул воды, а в нейтральных и щелочных – молекулами воды с образованием гидроксид-ионов. Присоединение кислорода восстановителем осуществляется в кислой и нейтральной средах за счет молекул воды с образованием ионов водорода, а в щелочной среде – за счет гидроксид-ионов с образованием молекул воды.
Задание 2. С помощью метода электронно-ионного баланса составить уравнения ОВР, протекающих в определенной среде.
В н е й т р а л ь н о й с р е д е
1. Сульфит натрия + перманганат калия + вода = . .
2. Гидроксид железа(II) + кислород + вода = . .
3. Бромид натрия + перманганат калия + вода = . .
4. Сероводород + бром + вода = серная кислота + . .
5. Нитрат серебра(I) + фосфин + вода = серебро + фосфорная кислота + . .
В щ е л о ч н о й с р е д е
1. Сульфит натрия + перманганат калия + гидроксид калия = . .
2. Бромид калия + хлор + гидроксид калия = бромат калия + . .
3. Сульфат марганца(II) + хлорат калия + гидроксид калия = манганат калия + . .
4. Хлорид хрома(III) + бром + гидроксид калия = хромат калия + . .
5. Оксид марганца(IV) + хлорат калия + гидроксид калия = манганат калия + . .
В к и с л о й с р е д е
1. Сульфит натрия + перманганат калия + серная кислота = . .
2. Нитрит калия + йодид калия + серная кислота = оксид азота (II) + . .
3. Перманганат калия + оксид азота(II) + серная кислота = оксид азота(IV) + . .
4. Йодид калия + бромат калия + соляная кислота = . .
5. Нитрат марганца(II) + оксид свинца(IV) + азотная кислота = марганцовая кислота +
+ . .
Ответы на упражнения задания 2
В н е й т р а л ь н о й с р е д е
Задание 3. С помощью метода электронно-ионного баланса составить уравнения ОВР.
2. Оксид марганца(IV) + кислород + гидроксид калия = манганат калия +. .
3. Сульфат железа(II) + бром + серная кислота = . .
4. Йодид калия + сульфат железа(III) = . .
5. Бромоводород + перманганат калия = . .
6. Хлороводород + оксид хрома(VI) = хлорид хрома(III) + . .
8. Оксид меди(I) + азотная кислота = оксид азота(II) + . .
9. Сульфид калия + манганат калия + вода = сера + . .
10. Оксид азота(IV) + перманганат калия + вода = . .
11. Йодид калия + дихромат калия + серная кислота = . .
12. Сульфид свинца(II) + пероксид водорода = . .
13. Хлорноватистая кислота + пероксид водорода = соляная кислота + . .
14. Йодид калия + пероксид водорода = . .
15. Перманганат калия + пероксид водорода = оксид марганца(IV) + . .
16. Йодид калия + нитрит калия + уксусная кислота = оксид азота(II) + . .
17. Перманганат калия + нитрит калия + серная кислота = . .
18. Сернистая кислота + хлор + вода = серная кислота + . .
19. Сернистая кислота + сероводород = сера + . .
Ответы на упражнения задания 3
http://al-himik.ru/sera-serovodorod/
http://him.1sept.ru/article.php?ID=200601303