Номер 10, страница 167 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

10. В уравнении реакции

$Si + 4HNO_3 = 4NO_2 + 2SiO_2 + 2H_2O$

окислителем служит

1) $Si^0$

2) $N^{+5}$

3) $H^{+}$

4) $N^{+4}$

Чтобы определить, какое вещество является окислителем в данной реакции, необходимо проанализировать изменение степеней окисления атомов элементов, входящих в состав реагентов и продуктов.

Окислитель — это атом, молекула или ион, который в ходе химической реакции принимает электроны. При этом сам окислитель восстанавливается, а его степень окисления понижается.

Восстановитель — это атом, молекула или ион, который отдает электроны. При этом сам восстановитель окисляется, а его степень окисления повышается.

Рассмотрим уравнение реакции (в вопросе допущена опечатка в коэффициенте перед $SiO_2$, верное уравнение: $Si + 4HNO_3 = SiO_2 + 4NO_2 + 2H_2O$. Однако для определения окислителя и восстановителя важны именно изменения степеней окисления, а не стехиометрические коэффициенты):

$Si + 4HNO_3 = 4NO_2 + SiO_2 + 2H_2O$

Определим степени окисления для каждого элемента в реагентах и продуктах:

1. В реагентах:

• $Si^0$ (кремний — простое вещество, степень окисления равна 0).
• $H^{+1}N^{+5}O_3^{-2}$ (в азотной кислоте у водорода +1, у кислорода -2, следовательно, у азота +5).

2. В продуктах:

• $N^{+4}O_2^{-2}$ (в диоксиде азота у кислорода -2, следовательно, у азота +4).
• $Si^{+4}O_2^{-2}$ (в диоксиде кремния у кислорода -2, следовательно, у кремния +4).
• $H_2^{+1}O^{-2}$ (в воде у водорода +1, у кислорода -2).

Теперь проанализируем изменения степеней окисления:

• Кремний ($Si$) изменил свою степень окисления с 0 до +4 ($Si^0 \rightarrow Si^{+4}$). Степень окисления повысилась, значит, кремний отдал электроны, то есть окислился. Вещество, которое окисляется, является восстановителем.
• Азот ($N$) изменил свою степень окисления с +5 до +4 ($N^{+5} \rightarrow N^{+4}$). Степень окисления понизилась, значит, азот принял электроны, то есть восстановился. Вещество, которое восстанавливается (в данном случае азот в составе азотной кислоты), является окислителем.
• Степени окисления водорода ($H$) и кислорода ($O$) не изменились.

Таким образом, окислителем в данной реакции является азот в степени окисления +5, который входит в состав азотной кислоты ($HNO_3$).

Среди предложенных вариантов ответа:
1) $Si^0$ – это восстановитель.
2) $N^{+5}$ – это окислитель.
3) $H^+$ – не изменяет степень окисления.
4) $N^{+4}$ – это продукт восстановления окислителя.

Следовательно, правильный вариант — 2.

Ответ: 2