Страница 149 - гдз по химии 11 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Химия, 11 класс Учебник, авторы: Рудзитис Гунтис Екабович, Фельдман Фриц Генрихович, издательство Просвещение, Москва, 2019, розового цвета

Авторы: Рудзитис Г. Е., Фельдман Ф. Г.

Тип: Учебник

Издательство: Просвещение

Год издания: 2019 - 2025

Уровень обучения: базовый

Цвет обложки: розовый

ISBN: 978-5-09-088085-5

Допущено Министерством просвещения Российской Федерации

Популярные ГДЗ в 11 классе

Cтраница 149

№1 (с. 149)
Условие. №1 (с. 149)
ГДЗ Химия, 11 класс Учебник, авторы: Рудзитис Гунтис Екабович, Фельдман Фриц Генрихович, издательство Просвещение, Москва, 2019, розового цвета, страница 149, номер 1, Условие

1. Составьте уравнения реакций железа с простыми и сложными веществами. Покажите переход электронов и поясните, что окисляется и что восстанавливается, что является окислителем и что — восстановителем.

Решение. №1 (с. 149)
ГДЗ Химия, 11 класс Учебник, авторы: Рудзитис Гунтис Екабович, Фельдман Фриц Генрихович, издательство Просвещение, Москва, 2019, розового цвета, страница 149, номер 1, Решение ГДЗ Химия, 11 класс Учебник, авторы: Рудзитис Гунтис Екабович, Фельдман Фриц Генрихович, издательство Просвещение, Москва, 2019, розового цвета, страница 149, номер 1, Решение (продолжение 2)
Решение 2. №1 (с. 149)

Железо, как металл средней активности, может вступать в реакции как с простыми, так и со сложными веществами, проявляя свойства восстановителя. Рассмотрим два примера.

1. Реакция железа с простым веществом (хлором)

При взаимодействии с сильными окислителями, такими как галогены (например, хлор), железо окисляется до степени окисления +3.

Уравнение реакции:

$2\stackrel{0}{Fe} + 3\stackrel{0}{Cl}_2 \rightarrow 2\stackrel{+3}{Fe}\stackrel{-1}{Cl}_3$

Покажем переход электронов с помощью метода электронного баланса:

$ \stackrel{0}{Fe} - 3e^- \rightarrow \stackrel{+3}{Fe} $ | 2 | процесс окисления

$ \stackrel{0}{Cl}_2 + 2e^- \rightarrow 2\stackrel{-1}{Cl} $ | 3 | процесс восстановления

Атом железа ($Fe$) отдает три электрона, его степень окисления повышается с 0 до +3. Следовательно, железо окисляется и является восстановителем.

Молекула хлора ($Cl_2$) принимает электроны (каждый атом по одному), степень окисления хлора понижается с 0 до -1. Следовательно, хлор восстанавливается и является окислителем.

Ответ: В реакции $2Fe + 3Cl_2 \rightarrow 2FeCl_3$ железо ($Fe$) является восстановителем и окисляется, а хлор ($Cl_2$) является окислителем и восстанавливается.

2. Реакция железа со сложным веществом (сульфатом меди(II))

Железо является более активным металлом, чем медь, поэтому оно вытесняет медь из раствора ее соли. В таких реакциях железо обычно окисляется до степени окисления +2.

Уравнение реакции:

$\stackrel{0}{Fe} + \stackrel{+2}{Cu}SO_4 \rightarrow \stackrel{+2}{Fe}SO_4 + \stackrel{0}{Cu}$

Покажем переход электронов:

$ \stackrel{0}{Fe} - 2e^- \rightarrow \stackrel{+2}{Fe} $ | 1 | процесс окисления

$ \stackrel{+2}{Cu} + 2e^- \rightarrow \stackrel{0}{Cu} $ | 1 | процесс восстановления

Атом железа ($Fe$) отдает два электрона, его степень окисления повышается с 0 до +2. Следовательно, железо окисляется и является восстановителем.

Ион меди ($Cu^{+2}$) в составе сульфата меди(II) принимает два электрона, его степень окисления понижается с +2 до 0. Следовательно, ион меди восстанавливается, а вещество сульфат меди(II) ($CuSO_4$) является окислителем.

Ответ: В реакции $Fe + CuSO_4 \rightarrow FeSO_4 + Cu$ железо ($Fe$) является восстановителем и окисляется, а сульфат меди(II) ($CuSO_4$) за счет иона $Cu^{+2}$ является окислителем, при этом медь восстанавливается.

№2 (с. 149)
Условие. №2 (с. 149)
ГДЗ Химия, 11 класс Учебник, авторы: Рудзитис Гунтис Екабович, Фельдман Фриц Генрихович, издательство Просвещение, Москва, 2019, розового цвета, страница 149, номер 2, Условие

2. Почему применение чистого железа ограничено?

Решение. №2 (с. 149)
ГДЗ Химия, 11 класс Учебник, авторы: Рудзитис Гунтис Екабович, Фельдман Фриц Генрихович, издательство Просвещение, Москва, 2019, розового цвета, страница 149, номер 2, Решение
Решение 2. №2 (с. 149)

Применение чистого железа в технике и промышленности сильно ограничено по нескольким основным причинам, связанным с его физическими, химическими и экономическими характеристиками. Вместо чистого железа гораздо шире используются его сплавы, в первую очередь сталь и чугун, которые обладают значительно лучшими эксплуатационными свойствами.

Ключевые причины ограниченного использования чистого железа:

1. Низкие механические свойства. Чистое железо — это относительно мягкий, пластичный и не очень прочный металл. Оно имеет низкую твёрдость и предел прочности. Для большинства конструкционных применений, где требуется высокая прочность, жесткость и износостойкость (например, в строительстве, машиностроении), чистое железо не подходит. Легирование железа углеродом (для получения стали и чугуна) и другими элементами (хромом, никелем, марганцем) позволяет многократно улучшить его механические характеристики.

2. Низкая коррозионная стойкость. Чистое железо очень легко и быстро подвергается коррозии (ржавеет) при контакте с кислородом воздуха и влагой. На его поверхности образуется рыхлый слой оксидов и гидроксидов (ржавчина), который не защищает металл от дальнейшего разрушения. Сплавы железа, например нержавеющая сталь (содержащая хром), обладают значительно более высокой стойкостью к коррозии.

3. Высокая стоимость получения. Получение железа высокой степени чистоты (так называемого армко-железа или карбонильного железа) является сложным и дорогостоящим технологическим процессом. Удаление примесей требует специальных методов, таких как электролитическое рафинирование или химическое осаждение. В то же время производство стали и чугуна является массовым и гораздо более дешёвым процессом. С экономической точки зрения использовать дорогое чистое железо там, где можно применить дешёвый и более прочный сплав, нецелесообразно.

Несмотря на эти недостатки, у чистого железа есть и свои узкоспециализированные области применения. Благодаря своим уникальным магнитным свойствам (высокая магнитная проницаемость и малая коэрцитивная сила), оно используется для изготовления сердечников трансформаторов, электромагнитов, реле и других электротехнических устройств, где важна способность легко намагничиваться и размагничиваться. Однако это нишевые применения, и в общем объёме потребления железа и его сплавов доля чистого металла очень мала.

Ответ: Применение чистого железа ограничено из-за его низкой прочности и твёрдости, высокой подверженности коррозии (ржавлению) и значительной стоимости получения в чистом виде по сравнению с его сплавами (сталью и чугуном), которые обладают гораздо лучшими эксплуатационными характеристиками и более экономичны в производстве.

№3 (с. 149)
Условие. №3 (с. 149)
ГДЗ Химия, 11 класс Учебник, авторы: Рудзитис Гунтис Екабович, Фельдман Фриц Генрихович, издательство Просвещение, Москва, 2019, розового цвета, страница 149, номер 3, Условие

3. Вычислите массу железа, которое можно получить из 100 кг магнитного железняка $Fe_3O_4$ восстановлением углеродом. Учтите, что в магнитном железняке содержится 10 % примесей. Производственные потери конечного продукта реакции 15 %.

Решение. №3 (с. 149)
ГДЗ Химия, 11 класс Учебник, авторы: Рудзитис Гунтис Екабович, Фельдман Фриц Генрихович, издательство Просвещение, Москва, 2019, розового цвета, страница 149, номер 3, Решение
Решение 2. №3 (с. 149)

Дано:

масса магнитного железняка (руды), $m(руды) = 100$ кг

массовая доля примесей, $\omega(примесей) = 10 \% = 0.1$

производственные потери, $потери = 15 \% = 0.15$

Найти:

практическая масса железа, $m_{практ}(Fe)$ - ?

Решение:

1. Сначала определим массу чистого магнитного железняка ($Fe_3O_4$) в исходной руде. Массовая доля чистого вещества составляет:

$\omega(Fe_3O_4) = 100\% - \omega(примесей) = 100\% - 10\% = 90\% = 0.9$

Теперь вычислим массу чистого $Fe_3O_4$:

$m(Fe_3O_4) = m(руды) \cdot \omega(Fe_3O_4) = 100 \text{ кг} \cdot 0.9 = 90 \text{ кг}$

2. Запишем уравнение химической реакции восстановления железа из его оксида (магнитного железняка) углеродом:

$Fe_3O_4 + 2C \rightarrow 3Fe + 2CO_2$

3. Рассчитаем молярные массы веществ, участвующих в расчете: $Fe_3O_4$ и $Fe$. Для этого воспользуемся периодической таблицей химических элементов ($Ar(Fe) \approx 56$ г/моль, $Ar(O) \approx 16$ г/моль):

$M(Fe_3O_4) = 3 \cdot Ar(Fe) + 4 \cdot Ar(O) = 3 \cdot 56 + 4 \cdot 16 = 168 + 64 = 232 \text{ г/моль}$

$M(Fe) = Ar(Fe) = 56 \text{ г/моль}$

Так как расчеты ведутся в килограммах, удобно использовать размерность кг/кмоль: $M(Fe_3O_4) = 232$ кг/кмоль, $M(Fe) = 56$ кг/кмоль.

4. Вычислим теоретически возможную массу железа ($m_{теор}(Fe)$), которую можно получить из 90 кг чистого $Fe_3O_4$. Составим пропорцию, исходя из соотношения масс в уравнении реакции:

Из $1$ моля $Fe_3O_4$ (масса $232$ кг) образуется $3$ моля $Fe$ (масса $3 \cdot 56 = 168$ кг).

Составим пропорцию:

из 232 кг $Fe_3O_4$ → 168 кг $Fe$

из 90 кг $Fe_3O_4$ → $m_{теор}(Fe)$

$\frac{90 \text{ кг}}{232 \text{ кг}} = \frac{m_{теор}(Fe)}{168 \text{ кг}}$

Отсюда находим теоретическую массу железа:

$m_{теор}(Fe) = \frac{90 \text{ кг} \cdot 168 \text{ кг}}{232 \text{ кг}} \approx 65.172 \text{ кг}$

5. Учтем производственные потери. Потери составляют 15%, значит, практический выход продукта $(\eta)$ от теоретически возможного составляет:

$\eta = 100\% - 15\% = 85\% = 0.85$

6. Рассчитаем практическую массу железа ($m_{практ}(Fe)$), которую можно получить с учетом потерь:

$m_{практ}(Fe) = m_{теор}(Fe) \cdot \eta = 65.172 \text{ кг} \cdot 0.85 \approx 55.396 \text{ кг}$

Округлив результат до десятых, получаем 55.4 кг.

Ответ: масса железа, которое можно получить, составляет примерно $55.4$ кг.

№4 (с. 149)
Условие. №4 (с. 149)
ГДЗ Химия, 11 класс Учебник, авторы: Рудзитис Гунтис Екабович, Фельдман Фриц Генрихович, издательство Просвещение, Москва, 2019, розового цвета, страница 149, номер 4, Условие

4. В раствор, содержащий 16 г сульфата меди(II), поместили 4,8 г железных опилок. Какие вещества образовались и какова их масса?

Решение. №4 (с. 149)
ГДЗ Химия, 11 класс Учебник, авторы: Рудзитис Гунтис Екабович, Фельдман Фриц Генрихович, издательство Просвещение, Москва, 2019, розового цвета, страница 149, номер 4, Решение
Решение 2. №4 (с. 149)

Дано:

масса сульфата меди(II) $m(CuSO_4) = 16$ г

масса железных опилок $m(Fe) = 4,8$ г

Найти:

Какие вещества образовались - ?

Массы образовавшихся веществ $m(\text{продуктов}) - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение реакции. Железо является более активным металлом, чем медь, поэтому оно вытесняет медь из раствора ее соли. Это реакция замещения:

$Fe + CuSO_4 \rightarrow FeSO_4 + Cu$

Из уравнения видно, что в результате реакции образуются два новых вещества: сульфат железа(II) ($FeSO_4$) и медь ($Cu$).

2. Чтобы найти массы образовавшихся веществ, необходимо провести расчеты. Сначала определим, какое из исходных веществ находится в недостатке, так как оно полностью прореагирует и определит количество продуктов.

Для этого найдем количество вещества (моль) для каждого реагента по формуле $n = \frac{m}{M}$, где $m$ - масса, а $M$ - молярная масса.

Рассчитаем молярные массы реагентов, используя значения относительных атомных масс из Периодической системы Д.И. Менделеева (округляем до целых, для меди до 64):

$M(CuSO_4) = Ar(Cu) + Ar(S) + 4 \cdot Ar(O) = 64 + 32 + 4 \cdot 16 = 160$ г/моль

$M(Fe) = Ar(Fe) = 56$ г/моль

Теперь рассчитаем количество вещества каждого реагента:

Количество вещества сульфата меди(II):

$n(CuSO_4) = \frac{m(CuSO_4)}{M(CuSO_4)} = \frac{16 \text{ г}}{160 \text{ г/моль}} = 0,1$ моль

Количество вещества железа:

$n(Fe) = \frac{m(Fe)}{M(Fe)} = \frac{4,8 \text{ г}}{56 \text{ г/моль}} \approx 0,0857$ моль

3. Сравним полученные количества веществ. Согласно уравнению реакции, $Fe$ и $CuSO_4$ реагируют в мольном соотношении 1:1. Так как $n(Fe) \approx 0,0857$ моль, а $n(CuSO_4) = 0,1$ моль, то $n(Fe) < n(CuSO_4)$. Это означает, что железо находится в недостатке и прореагирует полностью, а сульфат меди(II) — в избытке. Все дальнейшие расчеты ведем по веществу в недостатке, то есть по железу.

4. По уравнению реакции, количество молей образовавшихся продуктов равно количеству молей прореагировавшего железа:

$n(FeSO_4) = n(Cu) = n(Fe) \approx 0,0857$ моль (для точности будем использовать дробь $\frac{4,8}{56}$)

5. Найдем массы продуктов реакции. Для этого нам понадобятся их молярные массы:

$M(FeSO_4) = Ar(Fe) + Ar(S) + 4 \cdot Ar(O) = 56 + 32 + 4 \cdot 16 = 152$ г/моль

$M(Cu) = Ar(Cu) = 64$ г/моль

Рассчитаем массы продуктов по формуле $m = n \cdot M$:

Масса образовавшейся меди:

$m(Cu) = n(Cu) \cdot M(Cu) = \frac{4,8}{56} \text{ моль} \cdot 64 \text{ г/моль} \approx 5,49$ г

Масса образовавшегося сульфата железа(II):

$m(FeSO_4) = n(FeSO_4) \cdot M(FeSO_4) = \frac{4,8}{56} \text{ моль} \cdot 152 \text{ г/моль} \approx 13,03$ г

Ответ: В результате реакции образовались медь ($Cu$) и сульфат железа(II) ($FeSO_4$). Масса образовавшейся меди составляет примерно 5,49 г, а масса сульфата железа(II) - примерно 13,03 г.

№1 (с. 149)
Условие. №1 (с. 149)
ГДЗ Химия, 11 класс Учебник, авторы: Рудзитис Гунтис Екабович, Фельдман Фриц Генрихович, издательство Просвещение, Москва, 2019, розового цвета, страница 149, номер 1, Условие

1. Восстановительные свойства железо проявляет в реакции

1) $Fe_2O_3 + 3H_2SO_4 = Fe_2(SO_4)_3 + 3H_2O$

2) $2FeCl_2 + Cl_2 = 2FeCl_3$

3) $2Fe(OH)_3 = Fe_2O_3 + 3H_2O$

4) $FeCl_2 + 2KOH = Fe(OH)_2 + 2KCl$

Решение. №1 (с. 149)
ГДЗ Химия, 11 класс Учебник, авторы: Рудзитис Гунтис Екабович, Фельдман Фриц Генрихович, издательство Просвещение, Москва, 2019, розового цвета, страница 149, номер 1, Решение
Решение 2. №1 (с. 149)

Восстановитель — это химическое соединение, атом или ион, который в ходе окислительно-восстановительной реакции отдает электроны. При этом сам восстановитель окисляется, то есть его степень окисления повышается. Для того чтобы определить, в какой из предложенных реакций железо проявляет восстановительные свойства, необходимо проанализировать изменение степени окисления атомов железа в каждом из уравнений.

Решение

1) $Fe_2O_3 + 3H_2SO_4 = Fe_2(SO_4)_3 + 3H_2O$
Определим степени окисления железа в реагентах и продуктах. В левой части уравнения в оксиде железа(III) ($Fe_2O_3$) степень окисления кислорода –2, следовательно, у железа степень окисления +3 ($Fe^{+3}$). В правой части уравнения в сульфате железа(III) ($Fe_2(SO_4)_3$) сульфат-ион ($SO_4$) имеет заряд 2–, значит степень окисления железа также равна +3 ($Fe^{+3}$). Поскольку степень окисления железа не изменилась, данная реакция не является окислительно-восстановительной. Это реакция ионного обмена между основным оксидом и кислотой.

2) $2FeCl_2 + Cl_2 = 2FeCl_3$
Определим степени окисления железа. В левой части в хлориде железа(II) ($FeCl_2$) степень окисления хлора –1, следовательно, у железа степень окисления +2 ($Fe^{+2}$). В правой части в хлориде железа(III) ($FeCl_3$) степень окисления хлора –1, а у железа, соответственно, +3 ($Fe^{+3}$). Степень окисления железа повысилась с +2 до +3 ($Fe^{+2} - 1e^- \rightarrow Fe^{+3}$). Это процесс окисления. Поскольку железо отдает электрон (окисляется), его соединение $FeCl_2$ проявляет восстановительные свойства. Окислителем в данной реакции является хлор, степень окисления которого понижается с 0 до –1 ($Cl_2^0 + 2e^- \rightarrow 2Cl^{-1}$).

3) $2Fe(OH)_3 \xrightarrow{t} Fe_2O_3 + 3H_2O$
Определим степени окисления железа. В гидроксиде железа(III) ($Fe(OH)_3$) гидроксогруппа $(OH)$ имеет заряд 1–, следовательно, степень окисления железа равна +3 ($Fe^{+3}$). В продукте реакции, оксиде железа(III) ($Fe_2O_3$), степень окисления железа также +3 ($Fe^{+3}$). Степень окисления не изменилась. Это реакция термического разложения, не являющаяся окислительно-восстановительной.

4) $FeCl_2 + 2KOH = Fe(OH)_2 \downarrow + 2KCl$
Определим степени окисления железа. В хлориде железа(II) ($FeCl_2$) степень окисления железа равна +2 ($Fe^{+2}$). В гидроксиде железа(II) ($Fe(OH)_2$) степень окисления железа также равна +2 ($Fe^{+2}$). Степень окисления не изменилась. Это реакция ионного обмена, в ходе которой выпадает осадок.

Таким образом, единственная реакция, в которой железо повышает свою степень окисления и, следовательно, проявляет восстановительные свойства, — это реакция под номером 2.

Ответ: 2.

№2 (с. 149)
Условие. №2 (с. 149)
ГДЗ Химия, 11 класс Учебник, авторы: Рудзитис Гунтис Екабович, Фельдман Фриц Генрихович, издательство Просвещение, Москва, 2019, розового цвета, страница 149, номер 2, Условие

2. В схеме превращений

$Fe \rightarrow FeCl_2 \rightarrow X \rightarrow FeO \rightarrow Fe \rightarrow Y \rightarrow Fe(OH)_3$

веществами X и Y могут быть соответственно

1) $Fe_2O_3$ и $HCl$

2) $Fe(OH)_2$ и $FeCl_3$

3) $NaOH$ и $FeO$

4) $FeCl_3$ и $HCl$

Решение. №2 (с. 149)
ГДЗ Химия, 11 класс Учебник, авторы: Рудзитис Гунтис Екабович, Фельдман Фриц Генрихович, издательство Просвещение, Москва, 2019, розового цвета, страница 149, номер 2, Решение
Решение 2. №2 (с. 149)

Решение

Рассмотрим предложенную схему превращений и проанализируем каждый этап, чтобы определить неизвестные вещества X и Y.

Схема превращений: $Fe \rightarrow FeCl_2 \rightarrow X \rightarrow FeO \rightarrow Fe \rightarrow Y \rightarrow Fe(OH)_3$

1. Определение вещества X

Рассмотрим участок цепи $FeCl_2 \rightarrow X \rightarrow FeO$.

Из хлорида железа(II) ($FeCl_2$) необходимо получить вещество X, которое затем превращается в оксид железа(II) ($FeO$).

Логичным промежуточным веществом является гидроксид железа(II), $Fe(OH)_2$.

  • Реакция получения X из $FeCl_2$: Хлорид железа(II) реагирует с раствором щелочи (например, $NaOH$) с образованием осадка гидроксида железа(II).
    $FeCl_2 + 2NaOH \rightarrow Fe(OH)_2\downarrow + 2NaCl$
  • Реакция превращения X в $FeO$: Гидроксид железа(II) при нагревании без доступа воздуха разлагается на оксид железа(II) и воду.
    $Fe(OH)_2 \xrightarrow{t^{\circ}} FeO + H_2O$

Таким образом, вещество X — это гидроксид железа(II), $Fe(OH)_2$.

2. Определение вещества Y

Рассмотрим участок цепи $Fe \rightarrow Y \rightarrow Fe(OH)_3$.

Из металлического железа ($Fe$) необходимо получить вещество Y, из которого, в свою очередь, можно получить гидроксид железа(III) ($Fe(OH)_3$). Это означает, что Y является солью железа(III).

Из предложенных вариантов подходит хлорид железа(III), $FeCl_3$.

  • Реакция получения Y из $Fe$: Железо реагирует с избытком хлора при нагревании, образуя хлорид железа(III).
    $2Fe + 3Cl_2 \xrightarrow{t^{\circ}} 2FeCl_3$
  • Реакция превращения Y в $Fe(OH)_3$: Хлорид железа(III) реагирует с раствором щелочи, образуя нерастворимый гидроксид железа(III) бурого цвета.
    $FeCl_3 + 3KOH \rightarrow Fe(OH)_3\downarrow + 3KCl$

Таким образом, вещество Y — это хлорид железа(III), $FeCl_3$.

Следовательно, веществами X и Y являются $Fe(OH)_2$ и $FeCl_3$ соответственно. Этот набор соответствует варианту ответа 2.

Ответ: 2

№3 (с. 149)
Условие. №3 (с. 149)
ГДЗ Химия, 11 класс Учебник, авторы: Рудзитис Гунтис Екабович, Фельдман Фриц Генрихович, издательство Просвещение, Москва, 2019, розового цвета, страница 149, номер 3, Условие

3. В реакции оксида железа(III) с водородом восстановителем является

1) $^\text{0}\text{H}_2$

2) $^\text{+3}\text{Fe}$

3) $^\text{-2}\text{O}$

4) $^\text{0}\text{Fe}$

Решение. №3 (с. 149)
ГДЗ Химия, 11 класс Учебник, авторы: Рудзитис Гунтис Екабович, Фельдман Фриц Генрихович, издательство Просвещение, Москва, 2019, розового цвета, страница 149, номер 3, Решение ГДЗ Химия, 11 класс Учебник, авторы: Рудзитис Гунтис Екабович, Фельдман Фриц Генрихович, издательство Просвещение, Москва, 2019, розового цвета, страница 149, номер 3, Решение (продолжение 2)
Решение 2. №3 (с. 149)

Решение

Чтобы определить, какое вещество является восстановителем в химической реакции, необходимо записать уравнение реакции и проанализировать изменение степеней окисления атомов.

Уравнение реакции взаимодействия оксида железа(III) ($Fe_2O_3$) с водородом ($H_2$) выглядит следующим образом:

$Fe_2O_3 + 3H_2 \rightarrow 2Fe + 3H_2O$

Теперь расставим степени окисления для каждого элемента в реагентах и продуктах:

$ \overset{+3}{Fe_2} \overset{-2}{O_3} + 3\overset{0}{H_2} \rightarrow 2\overset{0}{Fe} + 3\overset{+1}{H_2} \overset{-2}{O} $

Проанализируем изменения:

1. Атом железа ($Fe$) изменил свою степень окисления с +3 до 0. Степень окисления понизилась, это означает, что ион железа $Fe^{+3}$ принял электроны (восстановился). Вещество, которое принимает электроны, является окислителем. В данном случае окислитель – это оксид железа(III).
$Fe^{+3} + 3e^- \rightarrow Fe^0$ (процесс восстановления)

2. Атом водорода ($H$) изменил свою степень окисления с 0 до +1. Степень окисления повысилась, это означает, что атом водорода отдал электроны (окислился). Вещество, которое отдает электроны, является восстановителем.
$H_2^0 - 2e^- \rightarrow 2H^{+1}$ (процесс окисления)

3. Атом кислорода ($O$) не изменил свою степень окисления (-2).

Таким образом, в данной реакции водород ($H_2$) является восстановителем, так как он отдает электроны, а оксид железа(III) ($Fe_2O_3$) — окислителем.

Ответ: 1) $H_2$

Используя Интернет (с. 149)
Условие. Используя Интернет (с. 149)
ГДЗ Химия, 11 класс Учебник, авторы: Рудзитис Гунтис Екабович, Фельдман Фриц Генрихович, издательство Просвещение, Москва, 2019, розового цвета, страница 149, Условие

Используя дополнительную литературу и Интернет, подготовьте электронную презентацию о свойствах и применении платины или никеля.

Решение 2. Используя Интернет (с. 149)

Свойства платины

Платина (лат. Platinum, химический символ Pt) — элемент 10-й группы, 6-го периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 78. Это благородный металл серебристо-белого цвета, отличающийся высокой плотностью, тугоплавкостью и химической стойкостью.

Физические свойства:

Внешний вид: Блестящий, ковкий и пластичный металл серебристо-белого цвета.

Плотность: Одна из самых высоких среди всех металлов. При комнатной температуре плотность составляет $ \rho = 21,45 \text{ г/см}^3 $.

Температура плавления: Очень высокая, $ T_{пл} = 1768,3 \text{ °C} $ (или $ 2041,4 \text{ K} $).

Температура кипения: Крайне высокая, $ T_{кип} = 3825 \text{ °C} $ (или $ 4098 \text{ K} $).

Твердость: По шкале Мооса 4–4,5. Платина тверже золота, но уступает иридию и осмию.

Электросопротивление: Удельное электрическое сопротивление при $20 \text{ °C}$ составляет $0,105 \text{ Ом} \cdot \text{мм}^2/\text{м}$.

Термическое расширение: Обладает низким коэффициентом теплового расширения, $ \alpha = 8,8 \cdot 10^{-6} \text{ K}^{-1} $.

Химические свойства:

Химическая инертность: Платина является одним из самых инертных металлов. Она не окисляется на воздухе даже при сильном нагревании и устойчива к воздействию большинства кислот и щелочей.

Взаимодействие с реагентами: Не растворяется в кислотах, за исключением «царской водки» (смесь концентрированных азотной и соляной кислот), в которой она медленно растворяется с образованием гексахлороплатиновой кислоты ($H_2[PtCl_6]$). Реакция протекает по уравнению: $Pt + 4HNO_3 + 6HCl \rightarrow H_2[PtCl_6] + 4NO_2 \uparrow + 4H_2O$. Реагирует с галогенами при нагревании.

Каталитическая активность: Является исключительно эффективным катализатором для многих химических реакций, например, гидрирования и окисления. Это свойство широко используется в промышленности.

Степени окисления: Наиболее характерные степени окисления платины в соединениях — +2 и +4.

Применение платины

Благодаря своим уникальным свойствам платина находит широкое применение в различных отраслях промышленности, науки и в быту.

Катализаторы: Это основная область применения платины (около 40% потребления).
Автомобильные каталитические нейтрализаторы: для очистки выхлопных газов от угарного газа (CO), оксидов азота (NOx) и несгоревших углеводородов.
Химическая промышленность: как катализатор в процессе Оствальда для производства азотной кислоты, при производстве серной кислоты, силиконов и других органических соединений.
Нефтепереработка: в процессах каталитического риформинга для получения высокооктанового бензина и ароматических углеводородов.

Ювелирное дело: Платина — популярный материал для изготовления элитных ювелирных изделий. Её ценят за красоту, прочность, стойкость к износу и гипоаллергенность. Обычно используется в виде сплавов (например, с иридием, палладием или кобальтом) для повышения твердости.

Медицина:
Противораковые препараты: соединения платины, такие как цисплатин ($cis-[Pt(NH_3)_2Cl_2]$) и карбоплатин, являются основой для многих химиотерапевтических лекарств.
Медицинское оборудование: из платины изготавливают хирургические инструменты, электроды для кардиостимуляторов, катетеры и другие имплантируемые устройства благодаря её биосовместимости и коррозионной стойкости.

Электроника и электротехника:
Электрические контакты: износостойкие и не подверженные коррозии контакты для ответственного оборудования.
Термометры сопротивления и термопары: платино-родиевые термопары используются для точного измерения высоких температур (до $1600 \text{ °C}$).
Жесткие диски: тонкий слой платинового сплава используется в магнитных слоях для увеличения плотности записи данных.

Прочие области применения:
Лабораторное оборудование: тигли, чашки, электроды из платины незаменимы в химических лабораториях из-за химической инертности и тугоплавкости.
Стекольная промышленность: фильеры (специальные формы) для производства стекловолокна изготавливаются из платиновых сплавов.
Инвестиции и сбережения: платина, как и золото, является объектом инвестирования. Банки продают инвестиционные монеты и слитки из платины.

Ответ:

Выше представлен развернутый материал о свойствах и применении платины, который можно использовать для подготовки электронной презентации.

Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.

Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz

Присоединиться