Задание №8 — Важнейшие представители неорганических веществ. Неметаллы и их соединения. Металлы и их соединения

Решение.

Чтобы определить, какие из предложенных веществ вступают в реакцию с кислородом $O_{2}$, необходимо проанализировать их химические свойства и степени окисления элементов, входящих в их состав.

1) Оксид меди(II) $CuO$. В этом соединении медь уже находится в своей высшей устойчивой степени окисления $+2$. Кислород является сильным окислителем, но меди в $CuO$ некуда дальше окисляться в обычных условиях. Реакция не идет.

2) Углекислый газ $CO_{2}$. Углерод здесь находится в высшей степени окисления $+4$. Поскольку углерод уже максимально окислен, он не может взаимодействовать с кислородом. Реакция не идет.

3) Гидроксид натрия $NaOH$. Это типичное основание (щелочь). Щелочи не проявляют восстановительных свойств по отношению к кислороду и не горят в нем. Реакция не идет.

4) Сероводород $H_{2}S$. В этом соединении сера находится в своей низшей степени окисления $-2$. Сероводород — это сильный восстановитель, он легко горит в кислороде. В зависимости от избытка или недостатка кислорода могут протекать следующие реакции:
$2H_{2}S + 3O_{2} \rightarrow 2SO_{2} + 2H_{2}O$ (полное сгорание)
$2H_{2}S + O_{2} \rightarrow 2S + 2H_{2}O$ (при недостатке кислорода).
Следовательно, это вещество вступает в реакцию с кислородом.

5) Азот $N_{2}$. Азот способен взаимодействовать с кислородом, но эта реакция требует очень высоких температур (около $2000^{\circ}C$) или электрического разряда (например, во время грозы). В результате образуется оксид азота(II):
$N_{2} + O_{2} \rightleftarrows 2NO$.
Несмотря на то, что реакция эндотермическая и обратимая, химическое взаимодействие между этими простыми веществами происходит.

Таким образом, с кислородом реагируют сероводород и азот.

Ответ: 4, 5

Источник: ФИПИ