Номер 9, страница 16 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

9. Укажите коэффициент перед формулой восстановителя в окислительно-восстановительной реакции, схема которой

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

1) 1
2) 2
3) 3
4) 4

Дано:

Схема окислительно-восстановительной реакции:

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

Найти:

Коэффициент перед формулой восстановителя.

Решение:

Чтобы найти искомый коэффициент, необходимо уравнять данную окислительно-восстановительную реакцию. Для этого воспользуемся методом электронного баланса.

1. Определим степени окисления элементов в каждом веществе до и после реакции:

$ \stackrel{0}{Ag} + \stackrel{+1}{H}\stackrel{+5}{N}\stackrel{-2}{O}_3 \rightarrow \stackrel{+1}{Ag}\stackrel{+5}{N}\stackrel{-2}{O}_3 + \stackrel{+2}{N}\stackrel{-2}{O} + \stackrel{+1}{H}_2\stackrel{-2}{O} $

2. Выявим элементы, изменившие свою степень окисления, и определим окислитель и восстановитель.

Серебро ($Ag$) повышает степень окисления с 0 до +1 ($Ag^0 \rightarrow Ag^{+1}$), отдавая электроны. Следовательно, $Ag$ является восстановителем.

Азот ($N$) понижает степень окисления с +5 до +2 ($N^{+5} \rightarrow N^{+2}$), принимая электроны. Следовательно, азотная кислота ($HNO_3$) является окислителем.

3. Составим полуреакции окисления и восстановления, чтобы найти баланс электронов.

$Ag^0 - 1e^- \rightarrow Ag^{+1}$ (окисление)

$N^{+5} + 3e^- \rightarrow N^{+2}$ (восстановление)

4. Чтобы число отданных электронов было равно числу принятых, находим наименьшее общее кратное для 1 и 3, которое равно 3. Умножаем первую полуреакцию на 3, а вторую — на 1.

$Ag^0 - 1e^- \rightarrow Ag^{+1} \quad | \times 3$
$N^{+5} + 3e^- \rightarrow N^{+2} \quad | \times 1$

Множители 3 и 1 являются коэффициентами для восстановителя и окислителя соответственно.

5. Расставим полученные коэффициенты в уравнении реакции. Коэффициент 3 ставим перед $Ag$ (восстановитель) и перед продуктом его окисления $AgNO_3$. Коэффициент 1 (обычно не пишется) ставим перед продуктом восстановления $NO$.

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

6. Теперь уравняем остальные атомы. Подсчитаем общее количество атомов азота в правой части: 3 атома в $3AgNO_3$ и 1 атом в $NO$, всего 4 атома. Значит, перед $HNO_3$ в левой части нужно поставить коэффициент 4.

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

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

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

8. Проверим правильность расстановки коэффициентов по числу атомов кислорода. В левой части: $4 \times 3 = 12$ атомов. В правой части: $(3 \times 3) + 1 + (2 \times 1) = 9 + 1 + 2 = 12$ атомов. Уравнение сбалансировано верно.

Итоговое сбалансированное уравнение реакции:

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

Восстановителем является серебро ($Ag$), и коэффициент перед ним равен 3.

Ответ: 3