Номер 5, страница 100 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

5. Углерод проявляет окислительные свойства в реакции, уравнение которой

1) $3C + 4Al = Al_{4}C_{3}$

2) $C + 2H_{2}SO_{4} = CO_{2} + 2H_{2}O + 2SO_{2}$

3) $4C + Fe_{3}O_{4} = 3Fe + 4CO$

4) $C + 2F_{2} = CF_{4}$

Окислитель в химической реакции — это частица (атом, ион или молекула), которая принимает электроны. В ходе окислительно-восстановительной реакции окислитель восстанавливается, то есть его степень окисления понижается. Чтобы углерод проявлял окислительные свойства, его степень окисления в результате реакции должна уменьшиться. Исходная степень окисления углерода в виде простого вещества (C) равна 0.

Проанализируем каждую из предложенных реакций:

1) $3\stackrel{0}{\text{C}} + 4\stackrel{0}{\text{Al}} = \stackrel{+3}{\text{Al}}_4\stackrel{-4}{\text{C}}_3$
В этой реакции углерод (C) взаимодействует с алюминием (Al). Алюминий — металл, поэтому он отдает электроны, а углерод, как более электроотрицательный неметалл, их принимает. Степень окисления углерода изменяется с 0 до -4. Поскольку степень окисления понизилась, углерод является окислителем.
Процесс восстановления (принятие электронов): $\stackrel{0}{\text{C}} + 4e^- \rightarrow \stackrel{-4}{\text{C}}$
Процесс окисления (отдача электронов): $\stackrel{0}{\text{Al}} - 3e^- \rightarrow \stackrel{+3}{\text{Al}}$
Ответ: В данной реакции углерод является окислителем.

2) $\stackrel{0}{\text{C}} + 2\text{H}_2\stackrel{+6}{\text{S}}\text{O}_4 = \stackrel{+4}{\text{C}}\text{O}_2 + 2\text{H}_2\text{O} + 2\stackrel{+4}{\text{S}}\text{O}_2$
В реакции с концентрированной серной кислотой степень окисления углерода (C) изменяется с 0 до +4 (в диоксиде углерода $\text{CO}_2$). Поскольку степень окисления повысилась, углерод отдает электроны и является восстановителем.
Процесс окисления: $\stackrel{0}{\text{C}} - 4e^- \rightarrow \stackrel{+4}{\text{C}}$
Ответ: В данной реакции углерод является восстановителем.

3) $4\stackrel{0}{\text{C}} + \text{Fe}_3\text{O}_4 = 3\stackrel{0}{\text{Fe}} + 4\stackrel{+2}{\text{C}}\text{O}$
В этой реакции углерод используется для восстановления железа из его оксида. Степень окисления углерода (C) изменяется с 0 до +2 (в оксиде углерода(II) $\text{CO}$). Поскольку степень окисления повысилась, углерод отдает электроны и является восстановителем.
Процесс окисления: $\stackrel{0}{\text{C}} - 2e^- \rightarrow \stackrel{+2}{\text{C}}$
Ответ: В данной реакции углерод является восстановителем.

4) $\stackrel{0}{\text{C}} + 2\stackrel{0}{\text{F}}_2 = \stackrel{+4}{\text{C}}\stackrel{-1}{\text{F}}_4$
В реакции с фтором (самым электроотрицательным элементом) углерод (C) отдает электроны. Его степень окисления изменяется с 0 до +4 (во фториде углерода(IV) $\text{CF}_4$). Поскольку степень окисления повысилась, углерод является восстановителем.
Процесс окисления: $\stackrel{0}{\text{C}} - 4e^- \rightarrow \stackrel{+4}{\text{C}}$
Ответ: В данной реакции углерод является восстановителем.

Таким образом, углерод проявляет окислительные свойства только в реакции с алюминием, где его степень окисления понижается.

Ответ: 1