2. (4 балла) В приведенной схеме FeO + CO = Fe + CO₂ определите степень окисления каждого элемента и расставьте коэффициенты методом электронного баланса. Укажите окислитель и восстановитель

Решение:

Определим степени окисления элементов в реакции:

• В FeO: Кислород имеет степень окисления -2, значит железо имеет степень окисления +2.
• В CO: Кислород имеет степень окисления -2, значит углерод имеет степень окисления +2.
• В Fe: Простое вещество, степень окисления 0.
• В CO₂: Кислород имеет степень окисления -2, значит углерод имеет степень окисления +4.

Расставим коэффициенты методом электронного баланса:

Железо понижает степень окисления с +2 до 0:

\( Fe^{+2} + 2e^- → Fe^0 \) (восстановление)

Углерод повышает степень окисления с +2 до +4:

\( C^{+2} - 2e^- → C^{+4} \) (окисление)

Электронный баланс:

\( Fe^{+2} + 2e^- → Fe^0 \) | 1

\( C^{+2} - 2e^- → C^{+4} \) | 1

Полученные коэффициенты (1 и 1) ставим перед FeO и CO. Так как в CO₂ углерод, который также имеет степень окисления +4, то коэффициент перед CO₂ будет 1. Перед Fe ставим коэффициент 1.

Уравнение реакции:

\( \text{FeO} + \text{CO} → \text{Fe} + \text{CO}_2 \)

(Коэффициенты 1 не пишутся)

Окислитель: FeO (содержит элемент Fe, который принял электроны).

Восстановитель: CO (содержит элемент C, который отдал электроны).

Ответ: Степени окисления: Fe(+2), O(-2), C(+2), O(-2), Fe(0), C(+4), O(-2). Электронный баланс: \( Fe^{+2} + 2e^- → Fe^0 \), \( C^{+2} - 2e^- → C^{+4} \). Окислитель: FeO. Восстановитель: CO.