Номер 14, страница 62 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

14. Нитраты калия, бария, стронция и других металлов применяют в пиротехнике (ракеты, фейерверки), нитрат калия — для производства чёрного пороха. Эти соли при нагревании разлагаются с образованием нитритов и выделением кислорода. Напишите уравнение реакции разложения нитрата калия. Является ли эта реакция окислительно-восстановительной?

Решение

Согласно условию задачи, нитрат калия при нагревании разлагается с образованием нитрита калия и кислорода.

Химическая формула нитрата калия — $KNO_3$.
Химическая формула нитрита калия — $KNO_2$.
Химическая формула кислорода — $O_2$.

Составим схему реакции:
$KNO_3 \xrightarrow{\ t\ } KNO_2 + O_2$

Для того чтобы уравнение стало верным, необходимо уравнять количество атомов каждого элемента в левой и правой частях. Подберем коэффициенты.
В левой части 3 атома кислорода, в правой — 4 ($2+2$). Чтобы уравнять их количество, поставим коэффициент 2 перед $KNO_3$ и $KNO_2$:
$2KNO_3 \xrightarrow{\ t\ } 2KNO_2 + O_2$
Проверим количество атомов:
- Калий (K): слева 2, справа 2.
- Азот (N): слева 2, справа 2.
- Кислород (O): слева $2 \cdot 3 = 6$, справа $2 \cdot 2 + 2 = 6$.
Количества атомов всех элементов равны, уравнение составлено верно.

Далее определим, является ли эта реакция окислительно-восстановительной. Для этого необходимо расставить степени окисления для всех элементов в реагентах и продуктах.

В исходном веществе $\overset{+1}{K}\overset{+5}{N}\overset{-2}{O}_3$:
- $K$ имеет степень окисления $+1$.
- $O$ имеет степень окисления $-2$.
- $N$ имеет степень окисления $+5$.

В продуктах реакции:
- В нитрите калия $\overset{+1}{K}\overset{+3}{N}\overset{-2}{O}_2$: $N$ имеет степень окисления $+3$.
- В простом веществе, кислороде $\overset{0}{O}_2$: $O$ имеет степень окисления $0$.

Сравним степени окисления до и после реакции:
$N^{+5} + 2e^- \rightarrow N^{+3}$ (степень окисления понизилась, азот является окислителем, прошел процесс восстановления).
$2O^{-2} - 4e^- \rightarrow O_2^0$ (степень окисления повысилась, кислород является восстановителем, прошел процесс окисления).

Так как в ходе реакции произошло изменение степеней окисления атомов азота и кислорода, данная реакция является окислительно-восстановительной.

Ответ: Уравнение реакции разложения нитрата калия: $2KNO_3 \xrightarrow{\ t\ } 2KNO_2 + O_2\uparrow$. Эта реакция является окислительно-восстановительной, поскольку в ней изменяются степени окисления элементов: азот восстанавливается (с +5 до +3), а кислород окисляется (с -2 до 0).