Номер 4, страница 149 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

4. Железо окисляется до степени окисления $+2$ при действии на него

1) хлорида меди(II)

2) хлора

3) кислорода

4) воды

Решение

Чтобы определить, какое из предложенных веществ окисляет железо ($Fe$) до степени окисления +2, проанализируем каждую реакцию. Изначально степень окисления железа как простого вещества равна 0.

Железо является более химически активным металлом, чем медь, и поэтому способно вытеснять её из растворов солей. Реакция с хлоридом меди(II) ($CuCl_2$) описывается уравнением:
$Fe + CuCl_2 \rightarrow FeCl_2 + Cu$
В ходе этой реакции железо отдает два электрона, повышая свою степень окисления с 0 до +2: $Fe^0 - 2e^- \rightarrow Fe^{+2}$. Медь, соответственно, восстанавливается. В образующемся хлориде железа(II) ($FeCl_2$) степень окисления железа равна +2. Этот вариант является правильным.

Хлор ($Cl_2$) — это сильный окислитель. При взаимодействии с активными и средней активности металлами, такими как железо, он окисляет их до более высоких степеней окисления. В данном случае железо окисляется до +3.
$2Fe + 3Cl_2 \xrightarrow{t} 2FeCl_3$
Продуктом реакции является хлорид железа(III) ($FeCl_3$), в котором степень окисления железа составляет +3. Следовательно, этот вариант не подходит.

Кислород ($O_2$) также является сильным окислителем. В зависимости от условий (температура, избыток кислорода) реакция железа с кислородом может приводить к образованию разных оксидов. Чаще всего образуется железная окалина ($Fe_3O_4$) или оксид железа(III) ($Fe_2O_3$).
$3Fe + 2O_2 \xrightarrow{t} Fe_3O_4$
$4Fe + 3O_2 \xrightarrow{t} 2Fe_2O_3$
В оксиде железа(III) степень окисления железа равна +3. В железной окалине ($Fe_3O_4$, который можно представить как $FeO \cdot Fe_2O_3$) железо присутствует одновременно в степенях окисления +2 и +3. Так как не происходит окисления исключительно до +2, этот вариант не подходит.

Железо реагирует с водой только при сильном нагревании (с водяным паром). Продуктами реакции являются железная окалина и водород.
$3Fe + 4H_2O \xrightarrow{t} Fe_3O_4 + 4H_2$
Как и в реакции с кислородом, в продукте ($Fe_3O_4$) железо имеет смешанную степень окисления (+2 и +3), а не исключительно +2. Этот вариант не подходит.

Таким образом, единственным веществом из предложенного списка, которое окисляет железо строго до степени окисления +2, является хлорид меди(II).

Ответ: 1