Задание №17 — Теоретические основы химии

Решение.

Для решения этой задачи необходимо проанализировать каждое из предложенных веществ и определить тип его взаимодействия с гидроксидом натрия (NaOH). Окислительно-восстановительными (ОВР) называются реакции, в ходе которых происходит изменение степеней окисления атомов элементов.

1) Сероводород (H₂S). Это слабая двухосновная кислота. При взаимодействии с щелочью (NaOH) происходит обычная реакция нейтрализации (обменная реакция):
H₂S + 2NaOH → Na₂S + 2H₂O
Степени окисления всех элементов сохраняются (S²⁻, Na⁺, H⁺, O²⁻). Это не ОВР.

2) Оксид азота (IV) (NO₂). Азот в этом соединении находится в промежуточной степени окисления +4. При растворении в щелочах NO₂ диспропорционирует (самоокисляется-самовосстанавливается), так как ему не соответствует одна конкретная кислота с такой же степенью окисления азота. Образуется смесь солей азотистой (азот +3) и азотной (азот +5) кислот:
2NO₂ + 2NaOH → NaNO₂ + NaNO₃ + H₂O
Азот N⁺⁴ переходит в N⁺³ и N⁺⁵. Это окислительно-восстановительная реакция.

3) Сера (S). Неметаллы (кроме инертных газов, азота, кислорода и водорода) способны реагировать с щелочами. Сера при нагревании в растворе щелочи диспропорционирует на сульфид (сера -2) и сульфит (сера +4):
3S + 6NaOH → (t°) 2Na₂S + Na₂SO₃ + 3H₂O
Сера S⁰ переходит в S²⁻ и S⁺⁴. Это окислительно-восстановительная реакция.

4) Оксид серы (IV) (SO₂). Это кислотный оксид, которому соответствует сернистая кислота (H₂SO₃), где сера также имеет степень окисления +4. При взаимодействии с щелочью образуется соль и вода:
SO₂ + 2NaOH → Na₂SO₃ + H₂O
Степени окисления элементов не меняются. Это не ОВР.

5) Серная кислота (H₂SO₄). Это сильная двухосновная кислота. Реакция с гидроксидом натрия является классической реакцией нейтрализации:
H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O
Степени окисления элементов не меняются. Это не ОВР.

Таким образом, окислительно-восстановительными являются реакции с оксидом азота (IV) и серой.

Ответ: 23

Источник: ФИПИ