Пример 1. Исходя из степени окисления азота, серы, марганца определите, какие из следующих соединений могут быть только восстановителями, только окислителями и какие проявляют как окислительные, так и восстановительные свойства:
а) NH4+ д) H2S03
б) HN02 e) H2S04
в) HN03 ж) Мп02 r)tf2S
г) H2S з)КМп04
Решение. Степень окисления в указанных соединениях равна:
а) - 3 (низшая); б) +3 (промежуточная); в) +5 (высшая); г) - 2 (низшая); д) +4 (промежуточная); е) +6 (высшая); ж) +4 (промежуточная); з) +7 (высшая).
Отсюда NH4+, H2S - только восстановители, HNO3, H2SO4,KMnO4 - только окислители, HN02, H2S03, Mn02 - окислители и восстановители.
Пример 2. Могут ли происходить окислительно-восстановительные реакции между веществами: a) H2S и HJ; б) H2S и H2SO3; в) H2SO3; и НСIO4?
Решение а) Определяем степень окисления H2S-2, в HI-1. Так как сера и йод имеют свою низшую степень окисления, то оба взятых вещества проявляют только восстановительные свойства и взаимодействовать друг с другом не могут.
|
|
б) Определяем степень окисления H2S+4О3; (промежуточная) в НСL+7O4 (высшая). Взятые вещества могут взаимодействовать между собой. H2SO3 в этом случае будут проявлять восстановительные свойства.
Пример 3. Определить степень окисления элементов в каждом веществе и расставить коэффициенты, используя метод электронного баланса, указать окислитель и восстановитель:
H2SO3 + Сl2 à H2S04 + HCI
Решение
1. Определяем степень окисления элементов:
H2+S+4 O3-2 + cl2°à h2+ s+6o4-2 + H+Cl-
Видно, что в ходе реакции изменяется степень окисления: S+4 повышает степень окисления до S+6 (от + 4 до + 6), а Сl2° понижает степень окисления до Cl- (от 0 до — 1).
2. Записываем электронные уравнения, составляя схему приема и отдачи электронов:
S+4- 2е à S+6 восстановитель (окисляется),
Сl20 - 2е à 2Cl- окислитель (восстанавливается).
Находим коэффициенты таким образом, чтобы число отданных и принятых электронов было одинаково:
1|2| S+4 – 2e à S+6
1|2| Cl20 + 2e à 2Cl-
3. Записываем суммарное уравнение реакций:
S+4 + Cl20 àS+6 + 2Cl-
4. Проставляем полученные коэффициенты в молекулярное уравнение реакции:
H2S04 + Сl2 à H2S04+ 2HCl
Подсчитав число атомов водорода и кислорода, приходим к выводу, что в реакции должна участвовать молекула воды. Записываем окончательное уравнение реакции:
H2SO3 + Сl2 + Н2O à H2SO4 + 2HCl
Контрольные вопросы
159. Хлорид железа (III) используют в радиотехнике для травления медных пластинок с целью получения печатных радиосхем. В результате травления образуется хлорид меди (И) и хлорид железа (II). Напишите уравнение происходящей при этом реакции. Укажите окислитель и восстановитель.
|
|
160. Обозначьте степень окисления элементов в каждом веществе, расставьте коэффициенты в приведенных ниже схемах. Укажите, какие из этих реакций являются окислительно-восстановительными:
а) Fe203 + Н2 → Fe + Н20
б) Na20 + Н20 → NaOH
в) HgO → Hg + 02
г) CuO + С → Сu + С02
д) Си + НС1 → СuСl2 + Н20
е) Р + 02 → Р205
ж) NaBr + С12 → NaCI + Вг2
з) CuS04 + Zn → ZnS04 + Сu
и) НС1 + А1 → А1С13 + Н2
к) Сu(ОН)2 → СuО + Н2O
161. Расставьте коэффициенты в следующих уравнениях реакций и укажите окислитель и восстановитель:
а) H2S + НСЮ → S + НС1 + Н20
б) H2S04 + С → С02 + S02 + Н20
в) HBr + H2S04 → Br2 + S02 + Н20
г) H2S + С12 → НС1 + S
д) Мn02 + HC1 → МnС12 + Н20 + С12
е) NaCI + F2 → NaF + СЬ
ж) SnCl2 + HgCl2 → SnCl4 + Hg2Cl2
з) H202 → H20 + 02
и) SnCb + Zn → ZnCl2 + Sn
к) H2 + PbO → Pb + H20
л) Мg + НС1 —MgCI2 + Н2
162. На основе электронного строения атомов укажите, могут ли быть окислителями: а) атомы натрия; б) молекулы йода; в) фторид ионы; г) катион водорода; д) нитрит ионы; е) молекулы фосфора; ж) атомы цинка; з) сульфид ионы; и) молекулы кислорода; к) катионы меди; л) кислород в степени окисления - 2.
163. Определите степень окисления, используя метод электронного баланса, уравняйте эти схемы:
а) I2 + Cl + Н20 → НIO3 + HCI
б) Рb02 + Н202 → РB(ОН)2 + 02
в) НСlOз + Н202 → НС1 + O2 + Н20
г) SnCl2 +Cl2 → SnCl4
д) FeCl3 + H2S → FeCl2 + HC1+S0
e) HgCl2+ SnCb → SnCl4+ Hg2CI2
ж) Ca + H20 → Ca(OH)2 + H2
з) NH3 + 02 → NO + H20
и) HBr + H2S04 → Br2 + S02 + H20
к) S02 + Br2 + H20 → HBr + H2S04
164. Укажите, какие из приведенных процессов представляют собой окисление, а какие восстановление:
а) S0 → SO42- NH4+ → N2
б) S0 → S2- NO3- → NO2-
в) Sn → Sn+4 NO2 → NO3-
г) K → K+ NO2 → NO2-
д) Br2 → 2Br- S → SO2
е) P → P-3 SO32- → SO42-
ж) 2H+ → H20 S2- → SO42-
з) H20 → 2H+ S-2 → S
и) V2+ → VO3- Cl- → ClO3-
к) Cl2 → 2Cl- IO3- → I2
л) N → N-3 CO → CO2
м) F2 → 2F- P → P2O3
165. Для следующих реакций укажите, какие вещества и за счёт каких элементов играют роль окислителей и какие - восстановителей:
а) S02 + Br2 + 2Н20 = 2HBr + H2S04
б) Mg + H2S04 = MgS04 + Н2↑
в) Pb + 2HC1 = PbCl2 + H2↑
г) Ca + 2H20 = Ca(OH)2 + H2↑
д) Сu + 2H2S04 (конц.) = CuS04 + S02↑ + Н20
е) ЗI2 + 6КОН = КIO2 + 5KI + Н20
ж) 2AgN03 + Fe = Ag + 2Fe(N03)2
3) 2H2+S02 = 3S + 2H20
и) Сl2 + Zn = ZnCl2\
к) Ti + 2C12 = TiCl4
166. Никелевые пластины опущены в водные растворы веществ, которые перечислены ниже. С какими веществами будет реагировать никель? Напишите уравнения реакций, укажите окислитель и восстановитель:
а) MgS04, CuS04, Pb(N03)2, HC1
б) NaCl, Co(N03)2, CuCl2, HNO3
в) CuS04, FeS04, AgN03, H2S04
г) Pb(N03)2, ZnCl2, Hg(N03)2, Н3РО4
д) NaOH, ZnS04, HCI, H2S04 (конц.)
е) АlCl3, KC1, HCI, HN03
ж) HN03, Ba(OH)2, H3P04,CaCl2
з) ZnCl2, NaOH, H2S04 (конц.), A12(S04)3
и) Pb(N03)2, HNO3, HCI, Zn(N03)2
к) H2S04, KOH, Hg(N03)2, FeCl3
167. Можно ли хранить раствор медного купороса:
а) в оцинкованном ведре;
б) алюминиевой кастрюле;
в) в стеклянном сосуде?
168. а) как проще всего проверить содержит ли бордосская смесь (CuSO4 + Са(ОН)2) непрореагировавший медный купорос; б) один из способов очистки ртути от примесей цинка и олова заключается в том, что её взбалтывают с раствором соли ртути Hg(N03)2. В чем сущность этого способа очистки?
169. Подберите коэффициенты в приводимых ниже уравнениях методом электронного баланса и укажите окислитель и восстановитель:
а) I2 + HN03 → НIO3 + NO + Н20
б) H2S03 + 02 → H2S04
в) FeCl3 + H2S → FeCI2 + S + HCI
r) P205 + С → P + CO
д) SO2 + Br2 + H20 → HBr + H2S04
170. Подберите коэффициенты в следующих уравнениях методом электронного баланса:
а) HN03 + Сu → Cu(N03) + NO + H20
б) HN03 + Cd → Cd(N03) + N20 + Н20
в) HNO3+ + Zn → Zn(N03) + NH4NO3 + H20
г) HNO3 + As203 + H20 → H3As04 + NO + H2S04
д) H2S04 (к) + Сu → CuS04 + S02 + H20
е) H2S04 (к) + Zn → ZnS04 + H2S + H20
ж) H2S04 (к) + Mg → MgS04 + S + H20
|
|
з) HN03 + P → Н3РО4 + N02 + H20
и) HN03 + Ag → AgN03 + N02 + H20
к) HN03 + Zn → Zn(N03)2 + N20 + H20
171. Подберите коэффициенты методом электронного баланса в следующих уравнениях:
а) КМn04 + HN02 + H2S04 → MnS04 + HN03 + K2S04 + H20
б) KMn04 + FeSO4+ H2S04 → MnS04 + Fe2(S04)3 + K2S04 + Н20
в) КМn04 + K2S03 + H20 → Mn02 + K2S04 + KOH
г) KMn04 + K2S03 + KOH → K2MnO4 + K2S04 + H20
д) KMn04 + H202 + H2S04 → MnS04 + 02 + K2S04 + H20
е) K2Cr207 + H2S + H2S04 → Cr2(S04)3 + S + K2S04 + H20
ж) K2Cr207 + HI + H2S04 → Cr2(S04)3 + I2 + K2S04 + H20
з) K2Cr207 + FeS04 + H2S04 → Fe2(S04)3 + Cr2(S04)3 + K2SO4 + H2
172. Подберите коэффициенты в следующих уравнениях методом электронного баланса:
а) НСlOз → НСlO4 + СlO2 + Н20
б) КОН + СlO2 → КСLOз + КСlO2 + Н20
в) NaOH + С12 → NaCl + NaClO + Н20
г) FeCl2 + H2O2 + NaOH → Fe(OH)3 + NaCl
д) NaCr02 + Br2 + NaOH → NaBr + Na2Cr04 + H20
е) Cr(OH)3 + Br2 + KOH → K2Cr04 + KBr + H20
ж) Zn + KN03 + KOH → K2Zn02 + KN02 + H20
173. Закончите уравнения следующих реакций:
a) Sb + HN03 → HSb03+...
б) PbS + HNO3 → PbS04 + N02 +…
в) HBr + H2S04 → Br2+...
г) KI + CuCl2 → CuCl+...
д) SnCl2 + HgCl2 → Hg2Cl2+...
e) S + H2S04 → S02+...
ж) КI + Н202 →...
з) C + HN03 → C02+...