Решебник по химии 8 класс. Рудзитис ФГОС | Страница 217

Подумай, ответь, выполни

1. Докажите, что реакция 2Fe + 3Cl₂ = 2FeCl₃ является окислительно-восстановительной. Укажите окислитель и восстановитель.

Рассмотрим реакцию: (2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃)

Степени окисления до реакции:

Fe⁰, Cl₂⁰ (в простых веществах всегда 0).

Степени окисления после реакции:

Fe в FeCl₃ — +3, Cl — −1.

Значит:

Fe⁰ → Fe³⁺ + 3e⁻ — отдаёт электроны (окисляется), является восстановителем

Cl⁰ + 1e⁻ → Cl⁻ — принимает электроны (восстанавливается), является окислителем

Вывод: реакция сопровождается изменением степени окисления, значит, это окислительно-восстановительная реакция.

Окислитель — хлор (Cl₂), восстановитель — железо (Fe).

2. Даны схемы реакций:

а) Zn + Cl₂ → ZnCl₂

б) Zn + HCl → ZnCl₂ + H₂

Проставьте над знаками соответствующих химических элементов степени окисления, объясните переход электронов и расставьте коэффициенты.

а) Zn + Cl₂ → ZnCl₂

Степени окисления:

Zn⁰ + Cl₂⁰ → Zn²⁺Cl₂⁻

Электронный баланс:

Zn⁰ → Zn²⁺ + 2e⁻ — окисление

Cl⁰ + 1e⁻ → Cl⁻ — восстановление

Один атом цинка отдаёт 2 электрона, каждый атом хлора принимает по 1 электрон.

2Cl⁰ + 2e⁻ → 2Cl⁻

Баланс: 1 атом Zn : 1 молекула Cl₂

Уравнение: Zn + Cl₂ → ZnCl₂

Окислитель — Cl₂, восстановитель — Zn

б) Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂

Степени окисления:

Zn⁰ + H⁺Cl⁻ → Zn²⁺Cl⁻ + H₂⁰

Электронный баланс:

Zn⁰ → Zn²⁺ + 2e⁻ — окисление

2H⁺ + 2e⁻ → H₂⁰ — восстановление

Уравнение: Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂

Окислитель — ионы водорода H⁺

Восстановитель — Zn

3. Заполните таблицу, приведя по два примера реакций соединения и разложения, которые не являются окислительно-восстановительными. Обсудите таблицу с соседом по парте. Проверьте друг у друга заполненную таблицу.

4. Составьте уравнения реакций, пользуясь алгоритмом, приведённым в параграфе.

а) CuS + HNO₃(разб.) → Cu(NO₃)₂ + S + NO + H₂O

б) K₂SO₃ + H₂SO₄ + KMnO₄ → K₂SO₄ + MnSO₄ + SO₂ + H₂O

а) Реакция: CuS + HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + S + NO + H₂O

Степени окисления:

Cu в CuS — +2, S — −2,

в Cu(NO₃)₂ — Cu +2,

S — 0,

N в HNO₃ — +5, в NO — +2.

Электронный баланс:

S⁻² → S⁰ + 2e⁻ (окисление)

N⁺⁵ + 3e⁻ → N⁺² (восстановление)

Наименьшее общее кратное: 6 → баланс: 3S и 2N

Уравнение:

3CuS + 8HNO₃ → 3Cu(NO₃)₂ + 3S + 2NO + 4H₂O

б) Реакция: K₂SO₃ + H₂SO₄ + KMnO₄ → K₂SO₄ + MnSO₄ + SO₂ + H₂O

Степени окисления:

S в K₂SO₃ — +4,

в SO₂ — +4 (не изменилось),

в K₂SO₄ — +6,

Mn в KMnO₄ — +7, в MnSO₄ — +2

Электронный баланс:

Mn⁺⁷ + 5e⁻ → Mn⁺² (восстановление)

S⁺⁴ → S⁺⁶ + 2e⁻ (окисление)

Общее кратное: 10 → 2Mn и 5S

Уравнение:

5K₂SO₃ + 2KMnO₄ + 3H₂SO₄ → 5K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 3H₂O

5. В схеме реакции HNO₃ → H₂O + NO₂ + O₂ расставьте коэффициенты методом электронного баланса.

Степени окисления:

N в HNO₃ — +5

N в NO₂ — +4

O в O₂ — 0

Баланс:

N⁺⁵ → N⁺⁴ + 1e⁻ — восстановление

O⁻² → O⁰ + 2e⁻ — окисление

Составим баланс:

1N + 1e⁻ → N

2O⁻² → O₂ + 4e⁻

Наименьшее общее кратное: 4

Электронный баланс:

4N⁺⁵ + 4e⁻ → 4N⁺⁴

2O⁻² → O₂ + 4e⁻

Уравнение:

4HNO₃ → 2H₂O + 4NO₂ + O₂