Загрузка...

Другие задания смотри здесь...

Упражнение 105. Какие реакции называют окислительно-восстановительными? Реакции, протекающие с изменением степеней окисления элементов, называют окислительно-восстановительными реакциями.

 

Упражнение 106. Дайте определения терминам «окисление», «восстановление», «окислитель», «восстановитель». Окисление — процесс отдачи электронов частицей вещества, а восстановление — процесс присоединения ею электронов. Вещество, которое окисляется, называют восстановителем, а вещество, которое восстанавливается, — окислителем.

Используя эти термины, прокомментируйте реакцию натрия с хлором.

2Na0 + Cl20 = 2Na+1Cl-1

Na0 -1e -> Na+1 

Каждый атом Натрия отдает один электрон, превращаясь в катион. Степень окисления элемента Натрия увеличивается от 0 до +1;  он окисляется. Натрий является восстановителем. 

Cl20 +2e -> 2Cl-1 

Каждый атом Хлора присоединяет один электрон, превращаясь в анион. Степень окисления элемента Хлора понижается от 0 до -1;  он восстанавливается. Хлор является окислителем.  

 

Упражнение 107. Почему реакции, с помощью которых из металлических руд получают металлы, являются окислительно-восстановительными? В процессе реакции образуются простые вещества - металлы. 

 

Упражнение 108. Выберите среди приведенных схем те, которые отвечают окислительно-восстановительным реакциям, и объясните свой выбор: 

а)Li+H2→LiH; б)CaO+CO2→CaCO3в)KOH+H2S→K2S+H2O; г)NaClO3→NaCl+O2

Ответ: а) и г). Если в реакции принимает участие или образуется простое вещество (литий Li, водород H2, кислород O2), то такая реакция является окислительно-восстановительной. 

 

Упражнение 109. Запишите в пустые клетки таблицы по одному химическому уравнению (не используйте приведенных в параграфе и предыдущем задании):

Тип

реакции

Степени окисления

элементов изменяются

Степени окисления

элементов не изменяются

Реакция

соединения

H2 + Cl2 = 2HCl CaO + H2O = Ca(OH)2

Реакция

разложения

2KClO3 = 2KCl + O2 Cu(OH)2 = CuO + H2O

Упражнение 110. Укажите вещество-окислитель и вещество-восстановитель в каждой реакции:

а) Ba + N2 → Ba3N2;

Вещество-окислитель: азот.

Вещество-восстановитель: барий.

Ba0 + N20 -> Ba3+2N2-3;

Степень окисления Бария увеличивается от 0 до +2, этот элемент окисляется, поэтому барий вещество-восстановитель, а степень окисления Нитрогена понижается от 0 до -3, этот элемент восстанавливается, поэтому азот вещество-окислитель.

б) Li2O + Si → Li + SiO2;

Вещество-окислитель: оксид лития.

Вещество-восстановитель: силиций.

Li2+1O-2 + Si0  -> Li+ Si+4O2-2;

Степень окисления Силиция увеличивается от 0 до +4, этот элемент окисляется, поэтому силиций вещество-восстановитель а степень окисления Лития понижается от +1 до 0, этот элемент восстанавливается, поэтому оксид лития вещество-окислитель.

в) Fe2O3 + CO → Fe + CO2;

Вещество-окислитель: оксид железа.

Вещество-восстановитель: угарный газ.

Fe2+3O3-2 + C+2O-2 -> Fe+ C+4O2-2;

Степень окисления Карбона увеличивается от +2 до +4, этот элемент окисляется, поэтому угарный газ вещество-восстановитель а степень окисления Ферума понижается от +3 до 0, этот элемент восстанавливается, поэтому оксид железа вещество-окислитель.

г) NH3 + CuO → Cu + N2 + H2O.

Вещество-окислитель: оксид меди.

Вещество-восстановитель: аммиак.

N-3H3+1 + Cu+2O-2  -> Cu+ N20 + H2+1O-2;

Степень окисления Нитрогена увеличивается от -3 до 0, этот элемент окисляется, поэтому аммиак вещество-восстановитель, а степень окисления Купрума понижается от +2 до 0, этот элемент восстанавливается, поэтому оксид меди вещество-окислитель.

 

Упражнение 111. Найдите соответствие и укажите, в каком веществе Хлор может быть в химических реакциях только окислителем, а в каком веществе — только восстановителем:

 

Формула вещества Степень окисления Хлора

1) Cl2O; 

2) FeCl2; только восстановителем

3) HClO4; только окислителем 

4) Cl2;

 

а) 0;

б) +2;

в) +1;

г) –1;

д) +7.

1-в), 2-г) только восстановителем, 3-ґ) только окислителем, 4-а).

Только окислителем элемент может быть в высшей степени окисления, поскольку атомы химических элементов в высшей степени окисления способны только принимать электроны. Высшую степень окисления (+7) Хлор имеет в составе HClO4, поэтому есть только окислителем.

Только восстановителем элемент может быть в низшей степени окисления, поскольку атомы химических элементов в низшей степени окисления способны только отдавать электроны. Низшую степень окисления (-1) Хлор имеет в составе FeCl2, поэтому есть только восстановителем.

 

Упражнение 112. Какие частицы — атом K, ион S2–, атом С, ион Са2+, ион Fe2+, атом Fe, атом F — могут быть в химических реакциях, ответы обоснуйте:

а) только окислителями; Ион Са2+, атом F, ибо способны только принимать электроны к завершению внешнего энергетического уровня;

б) только восстановителями; Атом К, ион S2-атом Fe, ибо способны только отдавать электроны;

в) и окислителями, и восстановителями? Атом С, ион Fe+2, ибо способны как принимать, так и отдавать электроны.

 

Упражнение 113. Составьте последовательность простых веществ по увеличению их химической активности как окислителей (запишите буквы в соответствующем порядке): а) сера; б) фтор; в) фосфор; г) хлор.

Ответ: б); г); а); в).

 

Упражнение 114. Напишите вместо точек, сколько электронов присоединяют или отдают ионы, и укажите процессы окисления и восстановления:

а) 2H+ +2е  → H2; Процесс восстановления.

б) 2F -2е → F2; Процесс окисления.

в) Fe2+ -1е → Fe3+; Процесс окисления.

г) MnO4 +1е → MnO42–. Процесс восстановления.

 

Упражнение 115. Cколько электронов присоединяет или отдает атом Сульфура в каждом из таких превращений:

а) сульфат-ион → сульфит-ион; Присоединяет два электрона.

Определим степень окисления Сульфура в сульфат-ионе SO4-2 і сульфит-ионе 3-2. 

Алгебраическая сумма степеней окисления атомов в сложном ионе равняется заряду иона. 

Степень окисления О (-2). Обозначим степень окисления Сульфура в сульфат-ионе через х: SхO4-2тогда за свойством электронейтральности имеем 1•х+4•(-2)=-2, отсюда х=6. Следовательно степень окисления Сульфура +6.

Степень окисления О (-2). Обозначим степень окисления Сульфура а сульфит-ионе через х: SхO3-2тогда за свойством электронейтральности имеем 1•х+3•(-2)=-2, отсюда х=4. Следовательно степень окисления Сульфура +4. 

Итак, S+6 +2е -> S+4 

б) молекула сульфатной кислоты → молекула сероводорода; Присоединяет восемь электронов.

H2S+6O4 -> H2S-2

S+6 +8e -> S-2

в) молекула сульфур(ІV) оксида → сульфат-ион? Отдает два электрона.

S+4O2 -> (S+6O4)-2

S+4 -2e -> S+6

 

Упражнение 116. Какой объем водорода (н. у.) можно получить в результате реакции 10 г лития с достаточным количеством воды?

Дано: m(Li)=10 г. Найти: V(H2)-?

Решение.

І способ

Составляем химическое уравнение:

 10 г                         х л

  2Li + 2H2O = 2LiOH + Н2

 14 г                         22,4 л

Над формулами соединений Li і H2 записываем приведенную в условии задачи массу вещества (10 г) и неизвестный объем газа (х л), а под формулами соединений - массу и объем соответственного количества вещества согласно с коеффициентами в химическом уравнении. Для этого вычисляем молярную массу (M=Mг/моль) лития и, соответственно, массу 2 моль, ибо прореагировало 2 моль лития Li с 1 моль водорода Н2 (1 моль газа при н.у. занимает объем 22,4 л). 

Mr(Li)=Ar(Li)=7, M(Li)=7 г/моль.

Масса 1 моль=7 г, а масса 2 моль =14 г.

Составляем пропорцию и решаем её:

по уравнению реакции 14 г Li реагирует с 22,4 л H2,

по условию задачи 10 г Li - х л H2.

14 г / 10 г = 22,4 л / x л

х л • 14 г = 10 г • 22,4 л

х = 10 г • 22,4 л / 14 г

х = 16 л

II способ

Количество вещества в порции заданной массы вычисляем по формуле n=m/M, где

M=Mrг/моль. 

Mr(Li)=Ar(Li)=7, M(Li)=7 г/моль.

v(Li)=m(Li) : M(Li)=10 г : 7 г/моль=1,43 моль.

Записываем под формулами соединений в химическом уравнении количество вещества согласно коэффициентам, а над формулами - вычисленное количество вещества лития и неизвестное количество вещества водорода:

1,43 моль                         х моль

2Li      +    2H2O = 2LiOH + Н2

2 моль                            1 моль

Вычисляем с помощью пропорции количество вещества водорода.

1,43 моль / 2 моль = х моль / 1 моль

х моль • 2 моль = 1,43 моль • 1 моль

х = 1,43 моль • 1 моль / 2 моль

х = 0,715 моль

Вычисляем объем водорода количеством вещества 0,715 моль по формуле V=v•VM, где VM=22,4 л/моль при н.у.

V(Н2)=v(Н2)•VM=0,715 моль•22,4 л/моль=11,2 л.

Ответ: V(Н2)=16 л.

Другие задания смотри здесь...

Загрузка...