Задание №11 — Химические реакции

Решение.

Окислительно-восстановительными реакциями (ОВР) называются такие химические реакции, в ходе которых происходит изменение степеней окисления атомов химических элементов. Чтобы определить, является ли реакция ОВР, проанализируем каждый из предложенных вариантов.

1) Термическое разложение нитрата калия
Запишем уравнение реакции: $2KNO_3 \xrightarrow{t} 2KNO_2 + O_2 \uparrow$.
Определим степени окисления элементов:
В исходном веществе ($KNO_3$): $K^{+1}$, $N^{+5}$, $O^{-2}$.
В продуктах реакции: в нитрите калия ($KNO_2$) азот имеет степень окисления $N^{+3}$, а в молекулярном кислороде ($O_2$) — $0$.
Мы видим, что азот и кислород изменили свои степени окисления. Следовательно, это окислительно-восстановительная реакция.

2) Термическое разложение гидроксида железа(II)
Уравнение реакции: $Fe(OH)_2 \xrightarrow{t} FeO + H_2O$.
Степени окисления элементов: $Fe^{+2}$, $O^{-2}$, $H^{+1}$.
В продуктах реакции степени окисления остаются такими же: в оксиде железа $Fe^{+2}$ и $O^{-2}$, в воде $H^{+1}$ и $O^{-2}$. Изменений нет, это не ОВР.

3) Нейтрализация щёлочи кислотой
Пример реакции (гидроксид натрия и соляная кислота): $NaOH + HCl \rightarrow NaCl + H_2O$.
Это реакция ионного обмена. В таких реакциях степени окисления элементов никогда не меняются. Все элементы ($Na, O, H, Cl$) сохраняют свои заряды. Это не ОВР.

4) Термическое разложение перманганата калия
Запишем уравнение реакции: $2KMnO_4 \xrightarrow{t} K_2MnO_4 + MnO_2 + O_2 \uparrow$.
Определим степени окисления:
В $KMnO_4$: марганец имеет степень окисления $Mn^{+7}$, кислород $O^{-2}$.
В продуктах: в манганате калия ($K_2MnO_4$) марганец $Mn^{+6}$, в оксиде марганца ($MnO_2$) марганец $Mn^{+4}$, в свободном кислороде ($O_2$) степень окисления $0$.
Степени окисления изменились, значит, это окислительно-восстановительная реакция.

5) Взаимодействие хлорида аммония с нитратом серебра
Уравнение реакции: $NH_4Cl + AgNO_3 \rightarrow AgCl \downarrow + NH_4NO_3$.
Это типичная реакция ионного обмена, протекающая с образованием осадка. Степени окисления всех атомов остаются неизменными. Это не ОВР.

Таким образом, окислительно-восстановительными являются реакции под номерами 1 и 4.

Ответ: 14

Источник: ФИПИ