19. Общие сведения об окислительно-восстановительных реакциях

А) C₂H₄ + Br₂ → C₂H₄Br₂
В этой реакции бром выступает как окислитель, так как он окисляет углерод в этилене.

Б) KOH + Br₂ → KBrO₃ + KBr + H₂O
В данной реакции бром проявляет как окислитель, так и восстановитель, так как он окисляет ионы калия до бромата (KBrO₃) и восстанавливается до бромида (KBr). 

В) NH₄Br + AgNO₃ → NH₄NO₃ + AgBr
В этой реакции бром (в составе NH4Br) не проявляет ни окислительных, ни восстановительных свойств, так как он просто участвует в реакции обмена. 

Правильный ответ:134

А) H₂S + Mg → H₂ + MgS
Сера в H₂S имеет степень окисления -2, в MgS — также -2. Степень окисления серы не меняется, поэтому она не проявляет окислительно-восстановительных свойств (4).

Б) H₂ + S → H₂S
Сера (степень окисления 0) принимает электроны, превращаясь в -2 (H₂S). Это восстановление, поэтому сера выступает окислителем (1).

В) S + Cl₂ → SCl₂
Сера (степень окисления 0) отдаёт электроны, превращаясь в +2 (SCl₂). Это окисление, поэтому сера выступает восстановителем (2).

Правильный ответ:  412

1. Вспомним определения понятий «ОВР», «окислитель» и «восстановитель»:

ОВР (окислительно-восстановительная реакция) – реакция, при протекании которой происходит изменение степени окисления (далее – «С. О.») элементов. В любой ОВР количество отданных электронов равно числу принятых.

 

Любая окислительно-восстановительная реакция состоит из двух процессов (полуреакций): восстановление и окисление.

 

Окисление - процесс отдачи электронов.

 

Восстановление - процесс присоединения электронов.

 

Восстановитель – элемент, который теряет электроны и потому увеличивает свою степень окисления.

 

Вещество, которое содержит элемент-восстановитель, также называют восстановителем.

 

Окислитель – элемент, который получает электроны и поэтому понижает свою степень окисления.

 

Вещество, которое содержит элемент-окислитель, также называют окислителем.

 

В любой ОВР есть хотя бы 1 восстановитель и 1 окислитель!

2. Проанализируем изменение степеней окисления атомов серы в реакциях:

А) H₂S + O₂ → S + H₂O

 

– видим, что перед нами ОВР, так как происходит изменение С.О. серы (С.О. серы в H₂S равна – 2, а в продуктах реакции видим, что у серы С.О. в S равна 0) и кислорода (С.О. кислорода в O₂ равна 0, а в продуктах реакции видим, что у кислорода С.О. в H₂O равна – 2). Сера повышает С.О., следовательно проявляет свойства восстановителя, а кислород понижает С.О., следовательно проявляет свойства окислителя.

 

Б) S + KOH → K₂S + K₂SO₃ + H₂O

 

– видим, что перед нами ОВР, так как происходит изменение С.О. серы (С.О. серы в S равна 0, а в продуктах реакции видим, что у серы С.О. в K₂S равна – 2 и в K₂SO₃ равна + 4). Сера проявляет свойства окислителя и восстановителя (реакция диспропорционирования).

 

В) SO₂ + HNO₃ → H₂SO₄ + NO₂

 

– видим, что перед нами ОВР, так как происходит изменение С.О. серы (С.О. серы в SO₂ равна + 4, а в продуктах реакции видим, что у серы С.О. в H₂SO₄ равна + 6) и азота (С.О. азота в HNO₃ равна + 5, а в продуктах реакции видим, что у азота С.О. в NO₂ равна + 4). Сера повышает С.О., следовательно проявляет свойства восстановителя, а азот понижает С.О., следовательно проявляет свойства окислителя.

3. Запишем ответ.

1) H₂S является восстановителем, так как сера в нем повышает степень окисления с -2 до 0.

2) SO₂ является восстановителем, так как сера в нем повышает степень окисления с +4 до +6.

3) HI является восстановителем, так как йод в нем повышает степень окисления с -1 до 0.

Ответ:

А) 1) H₂S

Б) 3) SO₂

В) 4) HI

Ответ: 442 

А) O₂ + N₂ = 2NO

• Азот в молекуле N₂ имеет степень окисления 0, а в NO : +2. Таким образом, азот отдает электроны, то есть является восстановителем.

Соответствие: 2) является восстановителем

Б) 4NH₃ + 5O₂ = 4NO + 6H₂O

• Азот в NH₃ имеет степень окисления -3, а в NO :+2. Таким образом, азот в аммиаке отдает электроны, то есть является восстановителем.

Соответствие: 2) является восстановителем

В) NH₃+ HF = NH₄F

• Здесь не происходит изменения степени окисления азота, так как это реакция кислотно-основного взаимодействия. Азот не проявляет окислительно-восстановительных свойств.

Соответствие: 4) не проявляет окислительно-восстановительных свойств

Правильный ответ: 224

Рассмотрим каждую реакцию:

А) Н₂S + O⁰₂ →SO^-2₂ + H₂O

Окислителем является кислород, так как его степень окисления уменьшается  0→-2 . Подходит ответ под номером: 1

Б) H₂S⁺⁶O₄ + Cu₂O→ CuSO₄ + S⁺⁴O₂+ H₂O

Окислителем является сера , так как её степень окисления уменьшяется с +6 до +4. Подходит ответ под номером: 3

B) N⁺⁴O₂ + SO₂ → SO₃ + N⁺²O

Окислителем является азот, так как его степень окисления уменьшается с +4 до +2. Подходит ответ под номеро: 4

Правильный ответ: 134

А) FeО→ Fe⁺²

• Для превращения железа в ион Fe⁺² необходимо окисление железа. Это может произойти при взаимодействии с разбавленной серной кислотой (H₂SO₄), где железо окисляется до Fe⁺²

Ответ: 4) Fe и H₂SO₄ (разб.)

Б) FeО→ Fe⁺³

• Для превращения железа в ион Fe⁺³ также требуется окисление. Это может произойти при взаимодействии с хлором (Cl₂), который окисляет железо до Fe⁺³

Ответ: 1) Fe и Cl₂

В) Fe⁺² → Fe⁺³

• Для превращения иона Fe²⁺ в ион Fe³⁺ необходимо окисление, которое может произойти при взаимодействии с кислородом в присутствии воды, что приводит к образованию Fe³⁺

Ответ: 2) Fe(OH)₂ и O₂ (в присутствии H₂O)

Правильный ответ: 412

А) KNO₃ → KNO₂ + O₂
- В этой реакции восстановитель- кислород, так как он повышает степень окисления. Изменение степени окисления: 3)-2 → 0

Б) KNO₃ + P → KNO₂ + P₂O₅
Здесь восставитель-фосфор, так как он повышает свою степень окисления
Изменение степени окисления: 4) 0 → +5

В) NO₂ + KOH → KNO₂ + KNO₃ + H₂O
Восстановителем и окислителем ( реакция диспропорционирования) в этой реакции является оксид азота( II).
Изменение степени окисления: 1) +4→ +5
Правильный ответ: 341

Соответствие между реакциями и свойствами иода:
- А) В этой реакции иод понижает свою степень окисления, то есть является окислителем.  (иод в KIO₃ — только окислитель).
- Б) В этой реакции иод повышает свою степень окисления, то есть является восстановителем.  (иод в KI — только восстановитель).
- В) В этой реакции иод повышает свою степень окисления, то есть является восстановителем. (иод в NaI — только восстановитель).

Правильный ответ: 122

• А) KOH + Cl₂ → KCl + KClO₃ + H₂O — степень окисления хлора, как окислителя изменяется от 0 → -1
  Ответ: 1) 0 → -1

• Б) KClO₃ → KCl + O₂ — степень окисления хлора изменяется от +5 до -1
  Ответ: 3) +5 → -1.

• В) KClO + H₂O₂→ KClO₃ + H₂O — степень окисления кислорода изменяется от -1 → -2
  Ответ: 4) -1 → -2

Правильный ответ: 134

Разберем каждое уравнение реакции и определим свойство азота в них:

А) N₂O + Н₂ = N₂ + H₂O

- Азот в N_​​2O имеет степень окисления +1, а в N₂ — 0.  

- Степень окисления азота уменьшается, значит, N₂O является окислителем.  

- Ответ: 1) только окислитель.

Б) N₂H₄ + 2N₂O = 3N₂ + 2H₂O

- В N_​​​2H₄ азот имеет степень окисления -2, а в N₂ — 0.  

- В N₂O азот имеет степень окисления +1, а в N₂ — 0.  

- Азот в N₂H₄ окисляется (степень окисления увеличивается), а в N₂O восстанавливается (степень окисления уменьшается).  

- Таким образом, азот в этой реакции проявляет свойства и окислителя, и восстановителя.  

- Ответ: 3) и окислитель, и восстановитель.

В) P + 5HNO₃ = H₃PO₄ + 5NO₂ + H₂O

- Азот в HNO₃ имеет степень окисления +5, а в NO₂ — +4.  

- Степень окисления азота уменьшается, значит, HNO₃ является окислителем 

- Ответ: 1) только окислитель.

Правильный ответ: 131

 

1. Реакция А:

   • Железо в FeO имеет степень окисления +2, в продукте Fe(NO₃)₃ — +3.

   • Fe окисляется (отдает электроны), выступая восстановителем.

   • Азот в HNO₃ (степень +5) восстанавливается до NO₂ (+4), подтверждая роль Fe как восстановителя.

2. Реакция Б:

   • Fe₂O₃: Fe³⁺ (окислитель) → FeO: Fe²⁺ (восстанавливается).

   • Fe⁰ (металл): окисляется до Fe²⁺ (восстановитель).

   • Железо одновременно окисляется и восстанавливается, проявляя двойную роль.

3. Реакция В:

   • Fe в Fe(OH)₃ и Fe₂O₃ имеет степень окисления +3.

   • Изменений степени окисления нет → реакция не окислительно-восстановительная.

Правильный ответ: 234

Реакция А (SO₂ + NO₂→ SO₃ + NO):
Окислитель — NO₂ (азот). Степень окисления N: +4 → +2  

Реакция Б (2NH₃ + 2Na → 2NaNH₂ + H₂):
Окислитель — водород в NH₃. Степень окисления H: +1 → 0  

Реакция В (4NH₃+ 6NO → 5N₂ + 6H₂O):
Окислитель — NO (азот). Степень окисления N: +2 → 0  

Правильный ответ: 234

Установим соответствие между уравнением реакции и свойством серы:

А) SO₂ + H₂O₂ → H₂SO₄
Сера в SO₂ имеет степень окисления +4, в H₂SO₄ — +6. Она повышает свою степень окисления, значит, является восстановителем.
Б) S + 2H₂SO₄ → 3SO₂ + 2H₂O
Сера в элементарной форме — 0, в SO₂ — +4. Повышение степени окисления: сера — восстановитель.
Сера в H₂SO₄ имеет степень окисления +6, в SO₂ - +4. Понижение степени окисления: сера -- окислитель
В) H₂S + CaH₂ → CaS + 2H₂
В H₂S сера — -2, в CaS — -2. Степень окисления не изменилась → ОВР не происходит, сера не проявляет ОВ-свойств.

А) P + HNO₃ → H₃PO₄ + NO₂+ H₂O

Окислитель: азот в HNO₃.

Исходная степень окисления: +5 (HNO₃)

Конечная степень окисления: +4 (NO₂)

Изменение: +5 → +4 (ответ 4)

Б) Cu + KNO₃ + H₂SO₄ → CuSO₄+ NO + K₂SO₄ + H₂O

Окислитель: азот в KNO₃

Исходная степень окисления: +5 (KNO₃)

Конечная степень окисления: +2 (NO)

Изменение: +5 → +2 (ответ 1)

Реакция В: Zn + HNO₃ → Zn(NO₃)₂ + N₂O + H₂O

Окислитель: азот в HNO₃

Исходная степень окисления: +5 (HNO₃)

Конечная степень окисления: +1 (N₂O)

Изменение: +5 → +1 (ответ 3)

Правильный ответ: 413

А) 2NH₃ + 2Na → 2NaNH₂ + H₂

• Na изменяет степень окисления от 0 (в Na) до +1 (в NaNH₂) — окисляется, значит, является восстановителем.

• NH₃ (азот в степени окисления -3) свою степень окисления не меняет (в NaNH₂ азот остаётся -3).
   Восстановитель - Na → 4)

Б) H₂S + 2Na → Na₂S + H₂

• Na изменяет степень окисления от 0 (в Na) до +1 (в Na₂S) — окисляется, значит, является восстановителем.

• H₂S (сера в степени окисления -2) свою степень окисления не меняет (в Na₂S сера остаётся -2).
   Восстановитель -Na → 4)

В) 4NH₃ + 6NO → 5N₂ + 6H₂O

• NH₃: азот меняет степень окисления от -3 до 0 (в N₂) — окисляется, значит, является восстановителем.

• NO: азот меняет степень окисления от +2 до 0 (в N₂) — восстанавливается, значит, NO — окислитель.
   Восстановитель - NH₃ → 3)

Правильный ответ: 443

Реакция А:
2SO₃+2NaI→I₂+SO₂+Na₂SO₄ 
Иод в NaI имеет степень окисления -1, в I₂ - 0. Иод окисляется (восстановитель). Сера в SO₃ (+6) частично восстанавливается до SO₂ (+4).
Свойство иода: 2) только восстановитель.

Реакция Б:
5HIO₃+6P+9H₂O→5HI+6H₃PO₄
Иод в HIO₃ имеет степень окисления +5, в HI — -1. Иод восстанавливается (окислитель). Фосфор (P) окисляется от 0 до +5.
Свойство иода: 1) только окислитель.

Реакция В:
KIO₃+5KI+3H₂SO₄→3I₂+3K₂SO₄+3H₂O 
Иод в KIO₃ имеет степень окисления +5, в KI - -1, в I₂ - 0. Иод из KIO₃ восстанавливается (окислитель), а из KI окисляется (восстановитель).
Свойство иода: 3) и окислитель, и восстановитель.

Правильный ответ: 213