Задание №19 — Теоретические основы химии

Решение.

Для определения роли фосфора в предложенных реакциях необходимо проанализировать изменение его степени окисления. Если степень окисления понижается, элемент является окислителем; если повышается — восстановителем. Если степень окисления не меняется, реакция не является окислительно-восстановительной для данного элемента.

А) P + Ca → Ca₃P₂
В левой части уравнения фосфор — простое вещество, его степень окисления равна 0. В продукте реакции (фосфиде кальция) кальций как металл IIA группы имеет постоянную степень окисления +2. Чтобы молекула была электронейтральной, фосфор должен иметь степень окисления –3 (так как 3 * (+2) + 2 * (–3) = 0).
Фосфор понижает степень окисления: P⁰ + 3e⁻ → P⁻³.
Следовательно, фосфор является окислителем (вариант 1).

Б) PH₃ + O₂ → H₃PO₄
В фосфине (PH₃) водород имеет степень окисления +1, значит, степень окисления фосфора равна –3. В ортофосфорной кислоте (H₃PO₄) водород имеет степень окисления +1, кислород –2. Вычислим степень окисления фосфора: 3 * (+1) + x + 4 * (–2) = 0, откуда x = +5.
Фосфор повышает степень окисления: P⁻³ − 8e⁻ → P⁺⁵.
Следовательно, фосфор является восстановителем (вариант 2).

В) P₂O₅ + NaOH → Na₂HPO₄ + H₂O
В оксиде фосфора(V) P₂O₅ степень окисления фосфора равна +5. В продукте реакции — гидрофосфате натрия (Na₂HPO₄) — натрий имеет степень окисления +1, водород +1, кислород –2. Вычислим степень окисления фосфора: 2 * (+1) + 1 * (+1) + x + 4 * (–2) = 0, откуда x = +5.
Степень окисления фосфора не изменилась (осталась +5). Это реакция обмена (взаимодействие кислотного оксида со щелочью).
Следовательно, фосфор не проявляет окислительно-восстановительных свойств (вариант 4).

Ответ: А → 1, Б → 2, В → 4.

Источник: ФИПИ