17. Классификация химических реакций

1) Это реакции разложения. Реакции разложения (за небольшим исключением) являются эндотермическими реакции. Кроме того, эта реакция является некаталитической.

2) Это реакция горения. Реакции горения являются экзотермическими. Однако большинство реакций горения являются некаталитическими.

3) Это реакция присоединения (гидрирования). Реакции присоединения, за небольшим исключением, являются экзотермическими реакции. Кроме того, для протекания необходим катализатор (металлический никель или платина).

4) Это реакция присоединения. Несмотря на то, что это реакция присоединения, она является эндотермической (исключение). Кроме того, это реакция является некаталитической.

5) Это реакция горения. Реакции горения являются экзотермическими. В отличие от большинства реакций горения, эта реакция является каталитической, она протекает в присутствии оксида ванадия (V).

А) Этилацетат и вода*

Эта реакция представляет собой обменную реакцию, где происходит гидролиз этилацетата с образованием уксусной кислоты и спирта. Это реакция каталитическая, так как часто используется кислота в качестве катализатора. Таким образом, соответствие: А - 3

Б) Метан и хлор (hv)  

При взаимодействии метана с хлором под действием света (hv) происходит реакция замещения, где атомы водорода в метане замещаются на атомы хлора. Эта реакция является необратимой. Б - 1

В) Нитрат бария и серная кислота

При взаимодействии нитрата бария с серной кислотой происходит обменная реакция, в результате которой образуется сульфат бария и нитрат. Эта реакция является экзотермической, так как выделяется тепло. В - 4

А) Метилформиат и вода
Реакция гидролиза сложного эфира (метилформиата) протекает как обмен с участием воды. Обычно требует кислотного или щелочного катализа, поэтому относится к каталитическим.

Б) Пропан и хлор (hv)
Хлорирование пропана под УФ-светом — это реакция замещения (радикальный механизм). Продукты необратимы, так как реакция идет ступенчато с образованием смеси хлоралканов.

В) Сера и кислород
Горение серы с образованием SO₂ — реакция соединения, сопровождающаяся выделением тепла (экзотермическая).

Правильный ответ: 312

1. Напишем все реакции из задания:

А) Na₂SiO₃ + 2HNO₃ → H₂SiO₃↓ + 2NaNO₃

Б) CaO + H₂O → Ca(OH)₂

В) CaCO₃↓ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂↑

2. Вспомним, по каким признакам классифицируются реакции:

3. Охарактеризуем все реакции из задания:

4. Сопоставим химическую реакцию с типом:

• А – реакция обмена, гомогенная – подходит пункт 2
• Б – реакция соединения, экзотермическая – подходит пункт 1
• В – реакция обмена, гетерогенная – подходит пункт 4

5. Запишем ответ.

А) Взаимодействие бензола и хлора (УФ-изл.) является ракцией присоединения, также происходит окисление атомов углерода и восстановление хлора: 

Ответ: 3) присоединения, окислительно-восстановительная

Б) Взамодействие этилена и брома является реакцией присоединения, а такжеп роисходит окисление атомов углерода и восстановление брома:

Ответ: 3) присоединения, окислительно-восстановительная

В) Взаимодействие толуола и хлора в присутствии катализатора AlCl₃ относится к реакции замещения, а также происходит окисление атомов углерода и восстановление хлора:

Ответ: 1) замещения, окислительно-восстановительная

А) Натрий и вода
Реакция:2Na+2H₂O→2NaOH+H₂↑

Тип реакции: замещения, экзотермическая (выделяется тепло)

Б) Оксид серы(IV) и кислород
Реакция:2SO₂+O₂→2SO₃

​Тип реакции: соединения, каталитическая (реакция протекает с использованием катализатора,  V₂O₅)

В) Соляная кислота и оксид цинка
Реакция:ZnO+2HCl→ZnCl₂+H₂O

Тип реакции: обмена, необратимая (образуются новые вещества, и реакция не идет в обратном направлении)

Правильный ответ: 341

Напишем реакции:

A) Mg+H_2​SO₄​→MgSO₄​+H_2​

ОВР, магний окисляется, водород восстанавливается, в процессе реакции выделяется тепло, следовательно, экзотермическая реакция

Б)  CH₃​-C≡CH+H_2​O​→​​CH₃​-CO-CH₃

Реакция ОВР один атом углерода восстанавливается, а друго окисляется , реакция каталитическая (H₂​SO₄, HgSO₄),  также это экзотермическая реакция, так как пропин является газом, а вода находится в жидкой фазе, то есть это гетерогенная реакция.

В) C₂​H_5​OH + CH₃COOH → ​​CH₃COOC₂H₅​ + H₂​O

Реакция этерификации , гомогенная, так как все реагенты в жидкой фазе, каталитическаая, так как протекает в присутствии H₂​SO₄, не ОВР.

Правильный ответ: 224

А) Карбонат кальция и соляная кислота
Реакция: CaCO₃+2HCl→CaCl₂+H₂O+CO₂↑
Тип реакции: 4) обмена, гетерогенная (реакция между твердым веществом и раствором).

Б) Оксид фосфора(V) и вода
Реакция: P₂O₅+3H₂O→2H₃PO₄
Тип реакции: 1)  соединения, экзотермическая (реакция сопровождается выделением тепла).

В) Железо и азотная кислота (разб.)
Реакция: Fe+4HNO₃→Fe(NO₃)₂+2H₂O+2NO↑
Тип реакции: 3) гетерогенная, окислительно-восстановительная (железо окисляется, а азот восстанавливаются).

Правильный ответ: 413

Давайте сначала запишем реакции для каждого из взаимодействий, а затем установим соответствие между веществами и типами реакций.

1. Ацетилен и вода (Hg²⁺):
   • Реакция: C₂H₂+H₂O→C₂H₄O (ацетальдегид)
   • Тип реакции: гидратация, окислительно-восстановительная.
2. Этилацетат и вода (H+):
   • Реакция: C₄H₈O₂+H₂O→C₂H₅OH + CH₃COOH(гидролиз)
   • Тип реакции: гидролиз, каталитическая.
3. Этилен и водород:
   • Реакция: C₂H₄+H₂→C₂H₆
   • Тип реакции: гидрирование, каталитическая.

Правильный ответ: 241

А) Хлорид бария (р-р) и сульфат натрия (р-р)

• При взаимодействии растворов хлорида бария (BaCl₂) и сульфата натрия (Na₂SO₄) происходит реакция обмена с образованием осадка сульфата бария (BaSO₄) и хлорида натрия (NaCl).

• Это реакция обмена, необратимая, так как образуется нерастворимый осадок.

Б) Аммиак (г.) и соляная кислота

• Аммиак (NH₃) и соляная кислота (HCl) реагируют с образованием хлорида аммония (NH₄Cl).

• Это реакция соединения, так как из двух веществ образуется одно, а также гетерогенная, так аммиак это газ, а соляная кислота в жидкой фазе.

  В) Азот (г.) и водород (г.)

• Азот (N₂) и водород (H₂) реагируют при высоких температурах и давлении в присутствии катализатора (обычно железа) с образованием аммиака (NH₃).

• Это реакция соединения, каталитическая , так как используется  катализатор.

Правильный ответ: 231

А) Фенол и натрий

- Фенол реагирует с натрием, образуя фенолят натрия и выделяя водород. Это реакция замещения , так как происходит замещение водорода на натрий.

- Тип реакции: 4) замещения, окислительно-восстановительная.

Б) Уксусная кислота и гидроксид натрия (р-р)

- Уксусная кислота (уксусный кислотный раствор) реагирует с гидроксидом натрия, образуя уксусную соль (ацетат натрия) и воду. Это реакция нейтрализации.

- Тип реакции: 3)нейтрализации, гомогенная.

В) Фенол и бром (р-р)

- Фенол реагирует с бромом, происходит реакция замещения, в результате которой образуются бромфенолы. Это также окислительно-восстановительная реакция.

- Тип реакции: 4) замещения, окислительно-восстановительная.

Правильный ответ:434

А) Хлорид меди(II) + гидроксид натрия → реакция обмена, необратимая (образование осадка Cu(OH)₂).
Ответ: 2) обмена, необраримая.

Б) Хлорид железа(II) + цинк → реакция замещения (Zn вытесняет Fe), окислительно-восстановительная.
Ответ: 4) замещения, окислительно-восстановительная.

В) Хлорид железа(II) + хлор → реакция соединения (Fe²⁺ окисляется до Fe³⁺), окислительно-восстановительная.
Ответ: 3) соединения, окислительно-восстановительная.

Правильный ответ: 243

• А) дихлорэтан + магний → реакция дегалогенирования.
  Ответ: 2) дегалогенирования, окислительно-восстановительная.

• Б) этилен + вода (H⁺) → реакция гидратации.
  Ответ: 4) гидратации, каталитическая.

• В) хлорэтан + NaOH → щелочной гидролиз, образование спиртов, реакция обратима
  Ответ: 1) гидролиза, обратимая

А-2

Б-4

В-1

Правильный ответ: 241

А) Нагревание нитрата меди(II) (Cu(NO₃)₂):

2Cu(NO₃)₂ → 2CuO + 4NO₂ + O_{​​​​​​2}

В этой реакции изменяются степени окисления азота и кислорода, поэтому она является окислительно-восстановительной. Также это реакция разложения.

Тип реакции: 4) разложения, окислительно-восстановительная

Б) Нагревание гидроксида железа(III):

При нагревании гидроксид железа(III) разлагается на оксид железа(III) и воду: 

2Fe(OH)₃ →Fe₂O₃ + 3H₂O

В этой реакции степени окисления элементов не изменяются, поэтому она является реакцией разложения без изменения степеней окисления.

Тип реакции: 3) разложения, без изменения степеней окисления.

В) Нагревание оксида меди(II)  в токе водорода:

Оксид меди(II) восстанавливается водородом до металлической меди с образованием воды:

CuO + Н₂ →Cu + H₂O.

В этой реакции медь восстанавливается (степень окисления изменяется от +2 до 0), а водород окисляется (степень окисления изменяется от 0 до +1). Это реакция замещения и окислительно-восстановительная

Тип реакции: 1) замещения, окислительно-восстановительная.

Правильный ответ: 431

А) Циклопропан + Br₂:
Циклопропан реагирует с бромом с раскрытием цикла, образуя 1,3-дибромпропан. Это реакция присоединения,  ОВР

Б) Циклогексан + Br₂:
При УФ-свете происходит радикальное замещение атома водорода на бром (образуется бромциклогексан). Реакция замещения с изменением степеней окисления (Br₂ → Br^-).

В) Фенолят натрия + HBr:
Реакция с образованием фенола и NaBr. Реакция обмена без изменения степеней окисления.

Правильный ответ: 234

Реакция А (дегидрирование пропана):
Пропан (C₃H₈) теряет водород, образуя пропен (C₃H₅) и H₂. Это реакция разложения, так как одна молекула распадается на две. Изменение степеней окисления углерода указывает на окислительно-восстановительный процесс.

Реакция Б (магний + уксусная кислота):
Магний замещает водород в кислоте:
Mg + 2CH₃COOH → (CH₃COO)₂Mg + H₂↑.
Это реакция замещения. Поскольку магний (твёрдый) и кислота (жидкая) находятся в разных фазах, реакция гетерогенная.

Реакция В (гидрирование пропанона):
Пропанон ((CH₃)₂CO) присоединяет водород, превращаясь в пропанол-2 ((CH₃)₂CHOH). Это реакция соединения. Восстановление кетона до спирта сопровождается изменением степеней окисления, что делает её окислительно-восстановительной.

Правильный ответ: 143

А) H₂S + O₂ (недостаток) → S + H₂O
Реакция замещения, т.к. замещается кислород
Экзотермическая, т.к. горение
→ Ответ: 3 (замещения, экзотермическая)

Б) Mg(OH)₂ + 2HCl → MgCl₂ + 2H₂O
Реакция между основанием и кислотой идёт с образованием воды и соли
Гетерогенная (твёрдое + жидкость)
→ Ответ: 4 (обмена, гетерогенная)

В) PH₃ + O₂ → H₃PO₄
 Образуется одно вещество — реакция соединения
Меняется степень окисления: фосфор был -3, стал +5
→ Ответ: 1 (соединения, окислительно-восстановительная)

А) HNO₃ + NaOH → NaNO₃ + H₂O
Реакция нейтрализации (кислота + основание → соль + вода), сопровождается выделением тепла (экзотермическая).
Тип реакции: 3 (нейтрализации, экзотермическая).

Б) SO₂ + H₂O ↔ H₂SO₃
Оксид серы(IV) реагирует с водой с образованием сернистой кислоты. Реакция обратимая и относится к типу соединения.
Тип реакции: 2 (соединения, обратимая).

В) Fe(OH)₂ + H₂O₂ → Fe(OH)₃ + H₂O
Пероксид водорода окисляет Fe(OH)₂ до Fe(OH)₃. Происходит изменение степени окисления железа (+2 → +3), реакция необратимая.
Тип реакции: 1 (окислительно-восстановительная, необратимая).

Правильный ответ: 321

А) Окислительно-восстановительная, экзотермическая — силан и кислород (1)

SiH₄+2O₂→SiO₂+2H₂O+энергия 

• Окислительно-восстановительная: Si (степень окисления -4 → +4), O₂ (0 → -2).
• Экзотермическая: выделяется большое количество тепла (силан горит в кислороде).

Б) Обмена, гетерогенная — гидроксид алюминия и соляная кислота (2)

Al(OH)₃+3HCl→AlCl₃+3H₂O

• Обмена: ионы OH^- и Cl^- меняются местами.

• Гетерогенная: гидроксид алюминия — твёрдый, HCl — водный раствор.

В) Соединения, гомогенная — оксид кальция и вода (4)

N₂+O₂→2NO

• Соединения: два вещества образуют одно.

• Гомогенная: азот (газ) и кислород (газ) реагируют с образованием оксида азот (II) .

Правильный ответ: 124

Нейтрализация (А) — реакция между кислотой (HCOOH) и основанием (NaOH) с образованием соли (HCOONa) и воды.

Этерификация (Б) — взаимодействие карбоновой кислоты (CH₃COOH) и спирта (C₂H₅OH) с образованием сложного эфира (этилацетат).

Гидролиз (В) — разложение метилата натрия (CH₃ONa) водой с образованием метанола (CH₃OH) и щелочи (NaOH).

Правильный ответ: 432