Номер 8, страница 90 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

8. Напишите уравнения реакций восстановления водородом следующих веществ: оксида вольфрама(VI), оксида хрома(III), оксида титана(IV). В каждой реакции определите элемент-окислитель.

Оксид вольфрама(VI)

Восстановление оксида вольфрама(VI) водородом происходит при нагревании. В результате реакции образуется чистый вольфрам и вода.

Уравнение реакции:

$WO_3 + 3H_2 \xrightarrow{t} W + 3H_2O$

В этой окислительно-восстановительной реакции изменяются степени окисления вольфрама и водорода:

$W^{+6}O_3^{-2} + 3H_2^0 \rightarrow W^0 + 3H_2^{+1}O^{-2}$

Вольфрам понижает степень окисления с $+6$ до $0$ ($W^{+6} + 6e^- \rightarrow W^0$), то есть он принимает электроны и является окислителем.

Водород повышает степень окисления с $0$ до $+1$ ($H_2^0 - 2e^- \rightarrow 2H^{+1}$), то есть он отдает электроны и является восстановителем.

Ответ: Элемент-окислитель — вольфрам ($W^{+6}$).

Оксид хрома(III)

Восстановление оксида хрома(III) водородом также требует нагревания и приводит к образованию металлического хрома и воды.

Уравнение реакции:

$Cr_2O_3 + 3H_2 \xrightarrow{t} 2Cr + 3H_2O$

Рассмотрим изменение степеней окисления:

$Cr_2^{+3}O_3^{-2} + 3H_2^0 \rightarrow 2Cr^0 + 3H_2^{+1}O^{-2}$

Хром понижает степень окисления с $+3$ до $0$ ($Cr^{+3} + 3e^- \rightarrow Cr^0$), следовательно, он является окислителем, так как принимает электроны.

Водород, как и в предыдущей реакции, является восстановителем, повышая степень окисления с $0$ до $+1$.

Ответ: Элемент-окислитель — хром ($Cr^{+3}$).

Оксид титана(IV)

Восстановление оксида титана(IV) водородом протекает при высокой температуре, в результате чего образуется титан и вода.

Уравнение реакции:

$TiO_2 + 2H_2 \xrightarrow{t} Ti + 2H_2O$

Изменение степеней окисления элементов в ходе реакции:

$Ti^{+4}O_2^{-2} + 2H_2^0 \rightarrow Ti^0 + 2H_2^{+1}O^{-2}$

Титан понижает свою степень окисления с $+4$ до $0$ ($Ti^{+4} + 4e^- \rightarrow Ti^0$), принимая электроны. Таким образом, титан является элементом-окислителем.

Водород является восстановителем, отдавая электроны и повышая степень окисления с $0$ до $+1$.

Ответ: Элемент-окислитель — титан ($Ti^{+4}$).