Номер 12, страница 128 - гдз по химии 8 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

12. Установите соответствие между формулой вещества и функцией этого вещества в окислительно-восстановительной реакции (ОВР).

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА

A) $S$

Б) $HNO_3$

В) $SO_2$

Г) $NH_3$

ФУНКЦИЯ В ОВР

1) только окислитель

2) только восстановитель

3) и окислитель, и восстановитель

Решение

Чтобы установить соответствие между веществом и его функцией в окислительно-восстановительной реакции (ОВР), необходимо определить степень окисления ключевого элемента в соединении и сравнить её с его минимально и максимально возможными степенями окисления.

• Если элемент находится в своей высшей возможной степени окисления, он может только принимать электроны (понижать свою степень окисления) и, следовательно, вещество является только окислителем.
• Если элемент находится в своей низшей возможной степени окисления, он может только отдавать электроны (повышать свою степень окисления) и, следовательно, вещество является только восстановителем.
• Если элемент находится в промежуточной степени окисления, он может как отдавать, так и принимать электроны, и, следовательно, вещество может быть и окислителем, и восстановителем.

А) S

Сера (S) — это простое вещество, поэтому степень окисления атомов серы в нём равна $0$. Для серы, как элемента 16-й группы, характерны степени окисления в диапазоне от $-2$ (низшая, например, в $H_2S$) до $+6$ (высшая, например, в $H_2SO_4$). Степень окисления $0$ является промежуточной. Это означает, что сера может как повышать степень окисления (выступая восстановителем), так и понижать её (выступая окислителем).
Пример, где S — восстановитель: $S^0 + O_2 \rightarrow S^{+4}O_2$.
Пример, где S — окислитель: $S^0 + H_2 \rightarrow H_2S^{-2}$.
Таким образом, сера может быть и окислителем, и восстановителем.

Ответ: 3

Б) HNO₃

В молекуле азотной кислоты ($HNO_3$) степень окисления водорода H равна $+1$, кислорода O — $-2$. Рассчитаем степень окисления азота N (обозначим её как $x$): $(+1) + x + 3 \cdot (-2) = 0$, откуда $x = +5$. Азот является элементом 15-й группы, его возможные степени окисления лежат в диапазоне от $-3$ (низшая, в $NH_3$) до $+5$ (высшая). В $HNO_3$ азот находится в своей высшей степени окисления $+5$, поэтому он может только принимать электроны (восстанавливаться), проявляя исключительно окислительные свойства.
Пример: $Cu + 4HN^{+5}O_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2N^{+4}O_2 + 2H_2O$.
Следовательно, азотная кислота является только окислителем.

Ответ: 1

В) SO₂

В молекуле оксида серы(IV) ($SO_2$) степень окисления кислорода O равна $-2$. Рассчитаем степень окисления серы S (обозначим её как $y$): $y + 2 \cdot (-2) = 0$, откуда $y = +4$. Как было указано ранее, степени окисления серы варьируются от $-2$ до $+6$. Степень окисления $+4$ является промежуточной. Это значит, что $SO_2$ может как отдавать электроны (окисляться до $+6$, проявляя свойства восстановителя), так и принимать электроны (восстанавливаться до $0$ или $-2$, проявляя свойства окислителя).
Пример, где $SO_2$ — восстановитель: $2S^{+4}O_2 + O_2 \rightleftharpoons 2S^{+6}O_3$.
Пример, где $SO_2$ — окислитель: $S^{+4}O_2 + 2H_2S \rightarrow 3S^0 + 2H_2O$.
Таким образом, оксид серы(IV) может быть и окислителем, и восстановителем.

Ответ: 3

Г) NH₃

В молекуле аммиака ($NH_3$) степень окисления водорода H равна $+1$. Рассчитаем степень окисления азота N (обозначим её как $z$): $z + 3 \cdot (+1) = 0$, откуда $z = -3$. Как было сказано ранее, степени окисления азота варьируются от $-3$ до $+5$. В аммиаке азот находится в своей низшей степени окисления $-3$, поэтому он может только отдавать электроны (окисляться), проявляя исключительно восстановительные свойства.
Пример: $4N^{-3}H_3 + 3O_2 \rightarrow 2N^0_2 + 6H_2O$.
Следовательно, аммиак является только восстановителем.

Ответ: 2