Задание №11 — Первоначальные химические понятия

Решение.

Для того чтобы определить, является ли реакция окислительно-восстановительной (ОВР), необходимо проверить, изменяются ли степени окисления атомов химических элементов в процессе взаимодействия. Если степени окисления меняются — это ОВР.

Разберём каждую пару веществ:

1) Оксид натрия и вода.
Происходит реакция соединения с образованием щёлочи:
$Na_{2}O + H_{2}O = 2NaOH$
Степени окисления: $Na^{+1}$, $O^{-2}$, $H^{+1}$ остаются неизменными. Это реакция без изменения степеней окисления.

2) Железо и соляная кислота.
Металлы, стоящие в ряду активности до водорода, вытесняют его из кислот:
$Fe^{0} + 2HCl^{+1} = FeCl_{2}^{+2} + H_{2}^{0} \uparrow$
Здесь железо повышает степень окисления с $0$ до $+2$ (окисляется), а водород понижает с $+1$ до $0$ (восстанавливается). Это окислительно-восстановительная реакция.

3) Аммиак и серная кислота.
Происходит реакция соединения (образование соли):
$2NH_{3} + H_{2}SO_{4} = (NH_{4})_{2}SO_{4}$
Азот в аммиаке и ионе аммония имеет степень окисления $-3$, водород $+1$, сера $+6$, кислород $-2$. Изменений нет.

4) Хлорид железа(II) и хлор.
Хлор является сильным окислителем и способен доокислить железо из степени окисления $+2$ до $+3$:
$2FeCl_{2}^{+2} + Cl_{2}^{0} = 2FeCl_{3}^{+3}$
Железо повышает степень окисления с $+2$ до $+3$, а свободный хлор понижает с $0$ до $-1$. Это окислительно-восстановительная реакция.

5) Хлорид железа(II) и нитрат серебра.
Происходит реакция ионного обмена с образованием осадка:
$FeCl_{2} + 2AgNO_{3} = Fe(NO_{3})_{2} + 2AgCl \downarrow$
Все элементы сохраняют свои степени окисления ($Fe^{+2}$, $Cl^{-1}$, $Ag^{+1}$, $N^{+5}$, $O^{-2}$).

Таким образом, окислительно-восстановительными являются реакции в парах № 2 и № 4.

Ответ: 24

Источник: ФИПИ