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:

Решение:

1. Определим степени окисления элементов в исходных веществах:
   В FeO: кислород имеет степень окисления -2. Следовательно, железо имеет степень окисления +2. \( \text{Fe}^{+2}\text{O}^{-2} \)
   В CO: кислород имеет степень окисления -2. Следовательно, углерод имеет степень окисления +2. \( \text{C}^{+2}\text{O}^{-2} \)
2. Определим степени окисления элементов в продуктах реакции:
   В Fe: простое вещество, степень окисления 0. \( \text{Fe}^{0} \)
   В CO₂: кислород имеет степень окисления -2. Следовательно, углерод имеет степень окисления +4. \( \text{C}^{+4}\text{O}_2^{-2} \)
3. Составим электронный баланс:
   Железо понижает степень окисления с +2 до 0: \( \text{Fe}^{+2} + 2e^{-} \rightarrow \text{Fe}^{0} \) (процесс восстановления)
   Углерод повышает степень окисления с +2 до +4: \( \text{C}^{+2} - 2e^{-} \rightarrow \text{C}^{+4} \) (процесс окисления)
4. Расставим коэффициенты:
   Взаимодействие электронов: 2e⁻ и 2e⁻. Коэффициенты получаются 1 и 1.
5. Запишем уравнение реакции с учетом коэффициентов:
   \( 1\text{FeO} + 1\text{CO} \rightarrow 1\text{Fe} + 1\text{CO}_2 \)
   Уравнение уже сбалансировано, коэффициенты равны 1.
6. Укажем окислитель и восстановитель:
   Окислитель — вещество, принимающее электроны (степень окисления понижается). В данном случае это FeO (или ион Fe²⁺).
   Восстановитель — вещество, отдающее электроны (степень окисления повышается). В данном случае это CO (или атом C).

Ответ:
Степени окисления: FeO (Fe⁺², O⁻²), CO (C⁺², O⁻²), Fe (Fe⁰), CO₂ (C⁺⁴, O⁻²).
Электронный баланс:
\( \text{Fe}^{+2} + 2e^{-} \rightarrow \text{Fe}^{0} \) (1)
\( \text{C}^{+2} - 2e^{-} \rightarrow \text{C}^{+4} \) (1)
Уравнение реакции: \( \text{FeO} + \text{CO} \rightarrow \text{Fe} + \text{CO}_2 \)
Окислитель: FeO.
Восстановитель: CO.