Номер 10, страница 128 - гдз по химии 11 класс учебник Кузнецова, Левкин

Готовимся к ЕГЭ. Глава 4. Химические реакции - номер 10, страница 128.

Условие.

10. Установите соответствие между изменением степени окисления азота и схемой окислительно-восстановительной реакции (к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой).

Изменение степени окисления

А) $N^{+5} \to N^{-3}$

Б) $N^{+5} \to N^{+1}$

В) $N^{-3} \to N^{+2}$

Г) $N^{+4} \to N^{+5}$

Схема реакции

1) $Cu + HNO_3 \to Cu(NO_3)_2 + NO + H_2O$

2) $NO_2 + O_2 + H_2O \to HNO_3$

3) $NO_2 + NaOH \to NaNO_3 + NaNO_2 + H_2O$

4) $NH_4NO_3 \to N_2O + H_2O$

5) $NH_3 + O_2 \to NO + H_2O$

6) $Mg + HNO_3 \to Mg(NO_3)_2 + NH_4NO_3 + H_2O$

Ответ:

А Б В Г

Решение.

Решение 2.

Решение

Для установления соответствия необходимо определить степени окисления атомов азота в реагентах и продуктах для каждой из предложенных схем реакций.

А) $N^{+5} \rightarrow N^{-3}$

Ищем реакцию, в которой происходит восстановление азота со степени окисления $+5$ до $-3$. Рассмотрим схему реакции 6: $Mg + HNO_3 \rightarrow Mg(NO_3)_2 + NH_4NO_3 + H_2O$. В исходной азотной кислоте ($HNO_3$) степень окисления азота равна $+5$ (исходя из степеней окисления $H^{+1}$ и $O^{-2}$). В одном из продуктов, нитрате аммония ($NH_4NO_3$), в катионе аммония ($NH_4^+$) степень окисления азота равна $-3$ (так как $H^{+1}$, заряд иона $+1$, то $x + 4 \cdot (+1) = +1 \Rightarrow x = -3$). Следовательно, в этой реакции происходит искомое изменение степени окисления $N^{+5} \rightarrow N^{-3}$.

Ответ: 6

Б) $N^{+5} \rightarrow N^{+1}$

Ищем реакцию, где азот восстанавливается со степени окисления $+5$ до $+1$. Такой процесс соответствует реакции 4: $NH_4NO_3 \rightarrow N_2O + H_2O$. В исходном веществе, нитрате аммония ($NH_4NO_3$), азот в нитрат-ионе ($NO_3^-$) имеет степень окисления $+5$. В продукте реакции, оксиде азота(I) ($N_2O$), степень окисления азота равна $+1$ (так как $O^{-2}$, то $2x + (-2) = 0 \Rightarrow x = +1$). Таким образом, в ходе этой внутримолекулярной реакции происходит переход $N^{+5} \rightarrow N^{+1}$.

Ответ: 4

В) $N^{-3} \rightarrow N^{+2}$

Ищем реакцию, где азот окисляется со степени окисления $-3$ до $+2$. Это происходит в реакции 5: $NH_3 + O_2 \rightarrow NO + H_2O$. В исходном веществе, аммиаке ($NH_3$), степень окисления азота равна $-3$ (так как $H^{+1}$). В продукте, оксиде азота(II) ($NO$), степень окисления азота равна $+2$ (так как $O^{-2}$). Переход $N^{-3} \rightarrow N^{+2}$ соответствует данной реакции.

Ответ: 5

Г) $N^{+4} \rightarrow N^{+5}$

Ищем реакцию, где азот окисляется со степени окисления $+4$ до $+5$. Этот переход имеет место в реакции 2: $NO_2 + O_2 + H_2O \rightarrow HNO_3$. В исходном веществе, оксиде азота(IV) ($NO_2$), степень окисления азота равна $+4$ (так как $O^{-2}$). В продукте, азотной кислоте ($HNO_3$), степень окисления азота равна $+5$ (так как $H^{+1}, O^{-2}$). Таким образом, происходит искомое изменение степени окисления $N^{+4} \rightarrow N^{+5}$.

Ответ: 2