Номер 5, страница 105 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

5. Углерод проявляет окислительные свойства в реакции, уравне-

ние которой

1) $C + O_2 = CO_2$

2) $C + 2S = CS_2$

3) $C + 2CuO = 2Cu + CO_2$

4) $3C + 4Al = Al_4C_3$

Решение

Окислитель — это частица (атом, ион или молекула), которая в ходе окислительно-восстановительной реакции принимает электроны. При этом степень окисления самого окислителя понижается. Чтобы определить, в какой из представленных реакций углерод проявляет окислительные свойства, необходимо проанализировать изменение его степени окисления в каждом случае.

1) $C + O_2 = CO_2$

В этой реакции углерод в виде простого вещества имеет степень окисления 0 ($C^0$). В продукте реакции, диоксиде углерода ($CO_2$), кислород имеет степень окисления -2, следовательно, чтобы молекула была электронейтральной, степень окисления углерода должна быть +4 ($C^{+4}$). Его степень окисления повысилась ($C^0 \rightarrow C^{+4}$), значит, углерод отдал электроны и является восстановителем.

2) $C + 2S = CS_2$

Степень окисления углерода как простого вещества равна 0 ($C^0$). В сероуглероде ($CS_2$) сера является более электроотрицательным элементом, чем углерод, и принимает степень окисления -2. Следовательно, степень окисления углерода равна +4 ($C^{+4}$). Степень окисления углерода повысилась ($C^0 \rightarrow C^{+4}$), поэтому углерод является восстановителем.

3) $C + 2CuO = 2Cu + CO_2$

Начальная степень окисления углерода равна 0 ($C^0$). В продукте реакции, диоксиде углерода ($CO_2$), степень окисления углерода, как мы выяснили ранее, равна +4 ($C^{+4}$). Степень окисления углерода повысилась ($C^0 \rightarrow C^{+4}$), что указывает на его восстановительные свойства. В данной реакции углерод восстанавливает медь из оксида.

4) $3C + 4Al = Al_4C_3$

Начальная степень окисления углерода равна 0 ($C^0$). В продукте реакции, карбиде алюминия ($Al_4C_3$), алюминий является металлом и имеет постоянную степень окисления +3. Углерод, как более электроотрицательный элемент по сравнению с алюминием, будет иметь отрицательную степень окисления. Рассчитаем ее значение ($x$): $4 \cdot (+3) + 3 \cdot x = 0 \implies 12 + 3x = 0 \implies 3x = -12 \implies x = -4$. Степень окисления углерода понизилась с 0 до -4 ($C^0 \rightarrow C^{-4}$). Это означает, что углерод принял электроны и является окислителем.

Ответ: 4.