Номер 10, страница 131 - гдз по химии 8 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

10. Определите коэффициент перед формулой восстановителя в окислительно-восстановительной реакции, схема которой

$Ag + HNO_3 \to AgNO_3 + NO + H_2O$

1) 1

2) 2

3) 3

4) 4

Для решения этой задачи необходимо составить электронный баланс для данной окислительно-восстановительной реакции и расставить коэффициенты.

Решение

Схема реакции: $Ag + HNO_3 \rightarrow AgNO_3 + NO + H_2O$

1. Определим степени окисления элементов, которые их изменяют в ходе реакции:

• Серебро ($Ag$) в левой части уравнения является простым веществом, его степень окисления равна 0 ($Ag^0$). В правой части в составе нитрата серебра ($AgNO_3$) степень окисления серебра равна +1 ($Ag^{+1}$).
• Азот ($N$) в азотной кислоте ($HNO_3$) имеет степень окисления +5 ($N^{+5}$). В продуктах реакции азот присутствует в двух соединениях: в нитрате серебра ($AgNO_3$), где его степень окисления также +5, и в оксиде азота(II) ($NO$), где его степень окисления равна +2 ($N^{+2}$).

2. Определим процессы окисления и восстановления, а также окислитель и восстановитель:

• $Ag^0 \rightarrow Ag^{+1}$: Атом серебра отдает один электрон, его степень окисления повышается. Это процесс окисления. Вещество, которое окисляется, является восстановителем. Следовательно, $Ag$ – восстановитель.
• $N^{+5} \rightarrow N^{+2}$: Атом азота принимает три электрона, его степень окисления понижается. Это процесс восстановления. Вещество, содержащее атом, который восстанавливается, является окислителем. Следовательно, $HNO_3$ – окислитель.

3. Составим уравнения полуреакций (электронный баланс):

$Ag^0 - 1e^- \rightarrow Ag^{+1}$ | 3 (процесс окисления)

$N^{+5} + 3e^- \rightarrow N^{+2}$ | 1 (процесс восстановления)

Число отданных и принятых электронов должно быть одинаковым. Наименьшее общее кратное для 1 и 3 равно 3. Поэтому первую полуреакцию умножаем на 3, а вторую на 1. Эти числа и будут коэффициентами перед соответствующими веществами.

4. Расставим коэффициенты в уравнении реакции:

Коэффициент 3 ставим перед формулой восстановителя ($Ag$) и перед продуктом его окисления ($AgNO_3$).

$3Ag + HNO_3 \rightarrow 3AgNO_3 + NO + H_2O$

Теперь уравняем количество атомов азота. В правой части уравнения 3 атома азота в $3AgNO_3$ и 1 атом в $NO$, всего $3+1=4$ атома. Следовательно, в левой части перед $HNO_3$ нужно поставить коэффициент 4.

$3Ag + 4HNO_3 \rightarrow 3AgNO_3 + NO + H_2O$

Далее уравняем атомы водорода. В левой части 4 атома водорода в $4HNO_3$. Чтобы в правой части было также 4 атома водорода, перед $H_2O$ ставим коэффициент 2.

$3Ag + 4HNO_3 \rightarrow 3AgNO_3 + NO + 2H_2O$

Проверим баланс по кислороду: слева $4 \cdot 3 = 12$ атомов, справа $3 \cdot 3 + 1 + 2 \cdot 1 = 9 + 1 + 2 = 12$ атомов. Баланс соблюден.

Итоговое уравнение реакции:

$3Ag + 4HNO_3 \rightarrow 3AgNO_3 + NO + 2H_2O$

Восстановителем в данной реакции является серебро ($Ag$). Коэффициент перед его формулой равен 3.

Ответ: 3