ГДЗ по химии, 11 класс, Еремин, номер 11.5: Классификация неорганических веществ. Простые вещества — неметаллы
Химия; углубленное обучение — Еремин В.В., Кузьменко Н.Е., Дроздов А.А., и др.; под редакцией Лунина В.В.
Артём Савельев, методист по химии Шпаргача обновлено 12 сентября 2026
Условие
Лавуазье получал водород, пропуская водяной пар через раскалённую железную трубу. При этом вместе с водородом образовывалась железная окалина Fe3O4. Запишите уравнение реакции. Назовите окислитель и восстановитель.
Номер как в учебнике. Условие — полный пересказ редакции: те же пункты, числа и факты, не цитата из книги.
Пошаговое решение
Для решения задачи необходимо составить уравнение реакции между водой и железом при высокой температуре. В условии сказано, что продуктами являются водород (H2) и железная окалина (Fe3O4).
Шаг 1. Составление схемы реакции
Запишем исходные вещества и продукты реакции:
Fe+H2O→Fe3O4+H2Теперь расставим коэффициенты методом подбора или по числу атомов кислорода.
- В правой части в Fe3O4 содержится 4 атома кислорода. Значит, слева перед молекулой воды нужно поставить коэффициент 4: 4H2O.
- При этом слева образуется 8 атомов водорода (4×2=8). Чтобы уравнять водород справа, перед молекулой H2 ставим коэффициент 4 (4×2=8).
- Справа в Fe3O4 находится 3 атома железа. Следовательно, слева перед Fe ставим коэффициент 3.
Получаем сбалансированное уравнение:
3Fe+4H2Ot°Fe3O4+4H2Шаг 2. Определение степеней окисления
Проанализируем изменение степеней окисления элементов для определения окислителя и восстановителя.
| Элемент | Исходное вещество | Степень окисления (слева) | Продукт реакции | Степень окисления (справа) |
|---|---|---|---|---|
| Железо (Fe) | Fe (простое вещество) | 0 | Fe3O4 | +8/3 (средняя) |
| Водород (H) | H2O | +1 | H2 (простое вещество) | 0 |
| Кислород (O) | H2O | -2 | Fe3O4 | -2 |
В школьной практике для оксида Fe3O4 часто рассматривают смешанную валентность железа (Fe2+ и Fe3+), но для целей классификации ОВР достаточно факта изменения степени окисления от 0 до положительного значения у железа и от +1 до 0 у водорода.
Шаг 3. Выявление окислителя и восстановителя
На основе изменений степеней окисления сделаем выводы:
- Железо (Fe): степень окисления повысилась с 0 до +8/3 (в среднем). Железо отдаёт электроны, следовательно, оно является восстановителем .
- Водород (H): степень окисления понизилась с +1 (в воде) до 0 (в молекулярном водороде). Вода принимает электроны (точнее, катионы водорода в её составе), следовательно, вода (H2O) выступает в роли окислителя .
Уравнение электронного баланса (для наглядности можно записать через полуреакции, учитывая, что кислород не меняет степень окисления):
| 3Fe - 8e^- \rightarrow Fe_3^{\frac{8}{3}+} | \lvert | 1 |
|---|---|---|
| 4H^+ + 4e^- \rightarrow 2H_2 | \rvert | 2 |
Здесь важно отметить, что окислителем является вещество, содержащее элемент, принимающий электроны. Так как электроны принимает водород из состава воды, то окислителем считается сама вода (H2O).
Уравнение реакции: 3Fe+4H2Ot°Fe3O4+4H2
Окислитель: H2O (вода)
Восстановитель: Fe (железо)
Реакция взаимодействия раскалённого железа с парами воды — классический пример окислительно-восстановительной реакции. Важно правильно определить окислитель: хотя восстанавливается ион водорода, носителем этого иона является молекула воды, поэтому окислителем называют воду. Степень окисления железа в магнетите (Fe3O4) формально равна +8/3, так как это смешанный оксид FeO·Fe2O3.
Как решение?
Двойная оценка: понятность и подробность. Можно выбрать одно или оба.
У вас другое условие?
Загрузите фото — учтём ваши числа и редакцию.
Частые вопросы
Это точный номер 11.5 из моего учебника?
Номер совпадает с учебником «Химия; углубленное обучение», Еремин В.В., Кузьменко Н.Е., Дроздов А.А., и др.; под редакцией Лунина В.В.. Формулировка — пересказ редакции, не дословная цитата. Если в вашей редакции другие числа — загрузите фото.
Какой ответ в задании 11.5?
Краткий ответ: Уравнение реакции: 3Fe + 4H_2O t^ Fe_3O_4 + 4H_2 Окислитель: H_2O (вода) Восстановитель: Fe (железо).
Как пользоваться этим разбором?
Сначала прочитайте условие и чертёж, затем шаги решения по порядку и сверьте свой ход с кратким ответом внизу.
Какой учебник имеется в виду?
«Химия; углубленное обучение», Еремин В.В., Кузьменко Н.Е., Дроздов А.А., и др.; под редакцией Лунина В.В.. Проверьте часть, год и автора на обложке. Тема в учебнике: § 11. Классификация неорганических веществ. Простые вещества — неметаллы.
Можно ли списать ответ без решения?
Лучше сначала решить самостоятельно, а разбор использовать для проверки хода и поиска ошибки.