Задание №19 — Теоретические основы химии
Установите соответствие между схемой реакции и изменением степени окисления восстановителя в этой реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
| А) | Ca(NO3)2 → Ca(NO2)2 + O2 |
| Б) | Na2SO3 → Na2S + Na2SO4 |
| В) | Cl2 + I2 + H2O → HIO3 + HCl |
| Г) | K2MnO4 + Cl2 → KMnO4 + KCl |
| 1) | –2 →0 |
| 2) | –3 → 0 |
| 3) | +6 →+7 |
| 4) | 0 → +5 |
| 5) | +4→ +6 |
Правильный ответ
1543
Пояснение
Решение.
Для решения этого задания необходимо определить восстановитель в каждой реакции. Восстановитель — это атом, который отдаёт электроны, вследствие чего его степень окисления повышается.
А) Ca(NO3)2 → Ca(NO2)2 + O2
В этой реакции происходит термическое разложение нитрата. Определим степени окисления элементов:
В нитрат-ионе NO3− азот имеет степень окисления +5, а кислород −2.
В нитрит-ионе NO2− азот имеет степень окисления +3, а кислород −2.
В молекулярном кислороде O2 степень окисления 0.
Азот понижает степень окисления (+5 → +3) — он окислитель. Кислород повышает степень окисления с −2 до 0 — он является восстановителем.
Изменение степени окисления восстановителя: −2 → 0 (вариант 1).
Б) Na2SO3 → Na2S + Na2SO4
Это реакция диспропорционирования серы. Определим степени окисления серы:
В сульфите Na2SO3 сера имеет степень окисления +4.
В сульфиде Na2S сера имеет степень окисления −2.
В сульфате Na2SO4 сера имеет степень окисления +6.
Часть атомов серы понижает степень окисления (+4 → −2), а часть — повышает (+4 → +6). Восстановителем является сера в степени окисления +4, которая окисляется до +6.
Изменение степени окисления восстановителя: +4 → +6 (вариант 5).
В) Cl2 + I2 + H2O → HIO3 + HCl
Определим степени окисления элементов в левой и правой частях уравнения:
Хлор Cl2 (0) переходит в HCl (Cl−1). Степень окисления понижается, хлор — окислитель.
Йод I2 (0) переходит в HIO3. В йодноватой кислоте степень окисления йода равна +5 (H+1, O−2, следовательно: +1 + x + 3*(−2) = 0, откуда x = +5).
Йод повышает степень окисления с 0 до +5, значит, он является восстановителем.
Изменение степени окисления восстановителя: 0 → +5 (вариант 4).
Г) K2MnO4 + Cl2 → KMnO4 + KCl
Определим степени окисления:
В манганате калия K2MnO4 марганец имеет степень окисления +6.
В перманганате калия KMnO4 марганец имеет степень окисления +7.
Хлор Cl2 (0) переходит в хлорид-ион KCl (Cl−1).
Марганец повышает степень окисления (+6 → +7), следовательно, K2MnO4 является восстановителем за счет марганца. Хлор понижает степень окисления и является окислителем.
Изменение степени окисления восстановителя: +6 → +7 (вариант 3).
Ответ: А — 1, Б — 5, В — 4, Г — 3.
Источник: ФИПИ