Номер 9, страница 129 - гдз по химии 8 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

9. Выберите уравнение реакции, которая не является окислительно-восстановительной.

1) $H_2 + CuO = Cu + H_2O$

2) $CH_4 + 2O_2 = CO_2\uparrow + 2H_2O$

3) $SO_3 + H_2O = H_2SO_4$

4) $2Na + 2H_2O = 2NaOH + H_2\uparrow$

Решение

Окислительно-восстановительной реакцией (ОВР) называется химическая реакция, в ходе которой изменяются степени окисления атомов одного или нескольких элементов. Чтобы найти уравнение реакции, которая не является ОВР, проанализируем степени окисления элементов в каждом случае.

1) $H_2 + CuO = Cu + H_2O$

Определим степени окисления (с.о.) элементов до и после реакции:
В реагентах: водород в простом веществе $H_2$ имеет с.о. 0; в оксиде меди(II) $CuO$ кислород имеет с.о. -2, а медь, соответственно, +2. Формулы с указанием с.о.: $H_2^0$, $Cu^{+2}O^{-2}$.
В продуктах: медь в простом веществе $Cu$ имеет с.о. 0; в воде $H_2O$ водород имеет с.о. +1, а кислород -2. Формулы с указанием с.о.: $Cu^0$, $H_2^{+1}O^{-2}$.
Сравнивая с.о., видим, что водород изменил с.о. с 0 на +1 ($H^0 - 1e^- \rightarrow H^{+1}$, окисление), а медь — с +2 на 0 ($Cu^{+2} + 2e^- \rightarrow Cu^0$, восстановление). Так как степени окисления изменились, это ОВР.

2) $CH_4 + 2O_2 = CO_2↑ + 2H_2O$

Определим степени окисления элементов:
В реагентах: в метане $CH_4$ водород имеет с.о. +1, тогда углерод -4; кислород в простом веществе $O_2$ имеет с.о. 0. Формулы с указанием с.о.: $C^{-4}H_4^{+1}$, $O_2^0$.
В продуктах: в диоксиде углерода $CO_2$ кислород имеет с.о. -2, тогда углерод +4; в воде $H_2O$ водород +1, кислород -2. Формулы с указанием с.о.: $C^{+4}O_2^{-2}$, $H_2^{+1}O^{-2}$.
Углерод изменил с.о. с -4 на +4 (окисление), а кислород — с 0 на -2 (восстановление). Следовательно, это ОВР.

3) $SO_3 + H_2O = H_2SO_4$

Определим степени окисления элементов:
В реагентах: в оксиде серы(VI) $SO_3$ кислород имеет с.о. -2, тогда сера +6; в воде $H_2O$ водород +1, кислород -2. Формулы с указанием с.о.: $S^{+6}O_3^{-2}$, $H_2^{+1}O^{-2}$.
В продуктах: в серной кислоте $H_2SO_4$ водород имеет с.о. +1, кислород -2, тогда для серы: $2 \cdot (+1) + S + 4 \cdot (-2) = 0$, откуда с.о. серы равна +6. Формула с указанием с.о.: $H_2^{+1}S^{+6}O_4^{-2}$.
Степени окисления всех элементов (H, S, O) остались неизменными. Следовательно, эта реакция не является окислительно-восстановительной. Это реакция соединения.

4) $2Na + 2H_2O = 2NaOH + H_2↑$

Определим степени окисления элементов:
В реагентах: натрий в простом веществе $Na$ имеет с.о. 0; в воде $H_2O$ водород +1, кислород -2. Формулы с указанием с.о.: $Na^0$, $H_2^{+1}O^{-2}$.
В продуктах: в гидроксиде натрия $NaOH$ натрий имеет с.о. +1, кислород -2, водород +1; водород в простом веществе $H_2$ имеет с.о. 0. Формулы с указанием с.о.: $Na^{+1}O^{-2}H^{+1}$, $H_2^0$.
Натрий изменил с.о. с 0 на +1 (окисление), а часть атомов водорода — с +1 на 0 (восстановление). Следовательно, это ОВР.

Таким образом, единственная реакция из предложенных, которая не является окислительно-восстановительной, — это реакция под номером 3.

Ответ: 3