Задание №11 — Химические реакции

Решение.

Окислительно-восстановительными (ОВР) называются реакции, в ходе которых происходит изменение степеней окисления атомов химических элементов. Чтобы определить, является ли реакция ОВР, проанализируем каждую пару веществ:

1) Аммиак и серная кислота ($NH_{3}$ и $H_{2}SO_{4}$).
При взаимодействии аммиака (основания) с кислотой происходит реакция соединения с образованием соли: $2NH_{3} + H_{2}SO_{4} = (NH_{4})_{2}SO_{4}$. В этой реакции азот сохраняет степень окисления $-3$, водород $+1$, сера $+6$, кислород $-2$. Степени окисления не меняются, это не ОВР.

2) Оксид железа(II) и кислород ($FeO$ и $O_{2}$).
Кислород является сильным окислителем. При взаимодействии с оксидом железа(II) происходит доокисление железа до степени окисления $+3$: $4FeO + O_{2} = 2Fe_{2}O_{3}$.
Здесь железо $Fe^{+2}$ переходит в $Fe^{+3}$ (отдаёт электроны), а свободный кислород $O_{2}^{0}$ переходит в $O^{-2}$ (принимает электроны). Это окислительно-восстановительная реакция.

3) Оксид железа(II) и соляная кислота ($FeO$ и $HCl$).
Это типичная реакция обмена между основным оксидом и кислотой: $FeO + 2HCl = FeCl_{2} + H_{2}O$. Железо остается в степени окисления $+2$, хлор $-1$, водород $+1$. Степени окисления не меняются, это не ОВР.

4) Азот и водород ($N_{2}$ и $H_{2}$).
Взаимодействие двух простых веществ всегда является ОВР, так как в простых веществах степени окисления равны $0$, а в продукте реакции (аммиаке) они изменятся: $N_{2} + 3H_{2} = 2NH_{3}$.
Азот $N^{0}$ переходит в $N^{-3}$, а водород $H^{0}$ переходит в $H^{+1}$. Это окислительно-восстановительная реакция.

5) Оксид серы(IV) и вода ($SO_{2}$ и $H_{2}O$).
Это реакция соединения кислотного оксида с водой с образованием слабой сернистой кислоты: $SO_{2} + H_{2}O = H_{2}SO_{3}$. Сера сохраняет степень окисления $+4$, кислород $-2$, водород $+1$. Степени окисления не меняются, это не ОВР.

Таким образом, окислительно-восстановительными являются реакции под номерами 2 и 4.

Ответ: 24

Источник: ФИПИ