Номер 5, страница 44 - гдз по химии 9 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

5. Химические свойства неметаллов.

1) Окислительные свойства

а) взаимодействие с металлами:

$Cl_2 + Na \to \underline{\hspace{2cm}}$

$\bar{e}$

$S + Fe \to \underline{\hspace{2cm}}$

$\bar{e}$

$Al + I_2 \to \underline{\hspace{2cm}}$

$\bar{e}$

б) взаимодействие с водородом:

$S + H_2 \to \underline{\hspace{2cm}}$

$\bar{e}$

$Cl_2 + H_2 \to \underline{\hspace{2cm}}$

$\bar{e}$

$N_2 + H_2 \to \underline{\hspace{2cm}}$

$\bar{e}$

в) взаимодействие с менее электроотрицательными неметаллами:

$P + Cl_2 \to PCl_5$

$\bar{e}$

$C + S \to CS_2$

$\bar{e}$

2) Восстановительные свойства

а) взаимодействие со сложными веществами (расставьте коэффициенты с помощью метода электронного баланса):

$S + KClO_3 = KCl + \underline{\hspace{2cm}}$

$HNO_3 + P + H_2O = NO + \underline{\hspace{2cm}}$

б) взаимодействие с кислородом:

$S + O_2 \to \underline{\hspace{2cm}}$

$\bar{e}$

$P + O_2 \to \underline{\hspace{2cm}}$

$\bar{e}$

$N_2 + O_2 \to \underline{\hspace{2cm}}$

$\bar{e}$

в) взаимодействие с менее электроотрицательными неметаллами:

$F_2 + S \to SF_6$

$\bar{e}$

$C + Si \to SiC$

$\bar{e}$

1) Окислительные свойства

а) взаимодействие с металлами:

$Cl_2 + 2Na \rightarrow 2NaCl$. Хлор является окислителем, его степень окисления меняется с 0 до -1. Молекула хлора $Cl_2$ принимает 2 электрона: $Cl_2^0 + 2e^- \rightarrow 2Cl^{-1}$.
Ответ: $Cl_2 + 2Na \rightarrow 2NaCl$; в рамке: 2.

$S + Fe \rightarrow FeS$. Сера является окислителем, ее степень окисления меняется с 0 до -2. Атом серы S принимает 2 электрона: $S^0 + 2e^- \rightarrow S^{-2}$.
Ответ: $S + Fe \rightarrow FeS$; в рамке: 2.

$2Al + 3I_2 \rightarrow 2AlI_3$. Йод является окислителем, его степень окисления меняется с 0 до -1. Молекула йода $I_2$ принимает 2 электрона: $I_2^0 + 2e^- \rightarrow 2I^{-1}$.
Ответ: $2Al + 3I_2 \rightarrow 2AlI_3$; в рамке: 2.

б) взаимодействие с водородом:

$S + H_2 \rightarrow H_2S$. Сера более электроотрицательна, чем водород, и является окислителем. Степень окисления серы меняется с 0 до -2. Атом серы S принимает 2 электрона: $S^0 + 2e^- \rightarrow S^{-2}$.
Ответ: $S + H_2 \rightarrow H_2S$; в рамке: 2.

$Cl_2 + H_2 \rightarrow 2HCl$. Хлор является окислителем. Степень окисления хлора меняется с 0 до -1. Молекула хлора $Cl_2$ принимает 2 электрона: $Cl_2^0 + 2e^- \rightarrow 2Cl^{-1}$.
Ответ: $Cl_2 + H_2 \rightarrow 2HCl$; в рамке: 2.

$N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3$. Азот является окислителем. Степень окисления азота меняется с 0 до -3. Молекула азота $N_2$ принимает 6 электронов: $N_2^0 + 6e^- \rightarrow 2N^{-3}$.
Ответ: $N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3$; в рамке: 6.

в) взаимодействие с менее электроотрицательными неметаллами:

$2P + 5Cl_2 \rightarrow 2PCl_5$. В этой реакции фосфор является восстановителем, а хлор — окислителем. Схема со стрелкой указывает на фосфор. Атом фосфора P отдает 5 электронов, изменяя степень окисления с 0 до +5: $P^0 - 5e^- \rightarrow P^{+5}$.
Ответ: $2P + 5Cl_2 \rightarrow 2PCl_5$; в рамке: 5.

$C + 2S \rightarrow CS_2$. Сера более электроотрицательна, чем углерод, и является окислителем. Схема указывает на серу. Атом серы S принимает 2 электрона, изменяя степень окисления с 0 до -2: $S^0 + 2e^- \rightarrow S^{-2}$.
Ответ: $C + 2S \rightarrow CS_2$; в рамке: 2.

2) Восстановительные свойства

а) взаимодействие со сложными веществами (расставьте коэффициенты с помощью метода электронного баланса):

Первая реакция: $S + KClO_3 = KCl +$ ...

Решение:

1. Определяем продукты реакции. Сера (S) является восстановителем и окисляется до оксида серы(IV) $SO_2$. Хлорат калия ($KClO_3$) — сильный окислитель, в котором хлор ($Cl^{+5}$) восстанавливается до хлорида ($Cl^{-1}$) в составе $KCl$.

2. Составляем схемы полуреакций окисления и восстановления (электронный баланс):

$S^0 - 4e^- \rightarrow S^{+4} \quad | \cdot 3$ (восстановитель, процесс окисления)

$Cl^{+5} + 6e^- \rightarrow Cl^{-1} \quad | \cdot 2$ (окислитель, процесс восстановления)

3. Находим наименьшее общее кратное (НОК) для числа отданных и принятых электронов: НОК(4, 6) = 12. Домножаем полуреакции на соответствующие множители (3 и 2), чтобы уравнять число электронов.

4. Расставляем коэффициенты в уравнении реакции:

$3S + 2KClO_3 = 2KCl + 3SO_2$

5. Проверяем баланс атомов: S: 3=3; K: 2=2; Cl: 2=2; O: $2 \cdot 3 = 6$ и $3 \cdot 2 = 6$. Все атомы уравнены.

Ответ: $3S + 2KClO_3 = 2KCl + 3SO_2$.

Вторая реакция: $HNO_3 + P + H_2O = NO +$ ...

Решение:

1. Определяем продукты реакции. Фосфор (P) — восстановитель, в водной среде окисляется до ортофосфорной кислоты $H_3PO_4$ (степень окисления P +5). Азотная кислота ($HNO_3$) — окислитель, азот ($N^{+5}$) восстанавливается до оксида азота(II) $NO$ (степень окисления N +2).

2. Составляем электронный баланс:

$P^0 - 5e^- \rightarrow P^{+5} \quad | \cdot 3$ (восстановитель, процесс окисления)

$N^{+5} + 3e^- \rightarrow N^{+2} \quad | \cdot 5$ (окислитель, процесс восстановления)

3. НОК(5, 3) = 15. Расставляем коэффициенты перед веществами, изменившими степень окисления: 3 перед P и $H_3PO_4$, 5 перед $HNO_3$ и NO.

$5HNO_3 + 3P + H_2O \rightarrow 5NO + 3H_3PO_4$

4. Уравниваем атомы водорода, подбирая коэффициент перед водой. Справа $3 \cdot 3 = 9$ атомов H. Слева в $5HNO_3$ уже есть 5 атомов H, значит, из $H_2O$ нужно еще $9 - 5 = 4$ атома H, что соответствует 2 молекулам воды.

$5HNO_3 + 3P + 2H_2O \rightarrow 5NO + 3H_3PO_4$

5. Проверяем по кислороду: слева $5 \cdot 3 + 2 \cdot 1 = 17$; справа $5 \cdot 1 + 3 \cdot 4 = 17$. Уравнение сбалансировано.

Ответ: $5HNO_3 + 3P + 2H_2O = 5NO + 3H_3PO_4$.

б) взаимодействие с кислородом:

$S + O_2 \rightarrow SO_2$. Сера является восстановителем. Атом серы S отдает 4 электрона: $S^0 - 4e^- \rightarrow S^{+4}$.
Ответ: $S + O_2 \rightarrow SO_2$; в рамке: 4.

$4P + 5O_2 \rightarrow 2P_2O_5$. Фосфор является восстановителем. Атом фосфора P отдает 5 электронов: $P^0 - 5e^- \rightarrow P^{+5}$.
Ответ: $4P + 5O_2 \rightarrow 2P_2O_5$; в рамке: 5.

$N_2 + O_2 \rightleftharpoons 2NO$. Азот является восстановителем. Молекула азота $N_2$ отдает 4 электрона: $N_2^0 - 4e^- \rightarrow 2N^{+2}$.
Ответ: $N_2 + O_2 \rightleftharpoons 2NO$; в рамке: 4.

в) взаимодействие с менее электроотрицательными неметаллами:

$3F_2 + S \rightarrow SF_6$. В этой реакции фтор является окислителем, а сера — восстановителем. Схема указывает на фтор. Молекула фтора $F_2$ принимает 2 электрона: $F_2^0 + 2e^- \rightarrow 2F^{-1}$.
Ответ: $3F_2 + S \rightarrow SF_6$; в рамке: 2.

$C + Si \rightarrow SiC$. Углерод более электроотрицателен, чем кремний, поэтому в этой реакции он является окислителем, а кремний - восстановителем. Схема указывает на углерод. Атом углерода C принимает 4 электрона: $C^0 + 4e^- \rightarrow C^{-4}$.
Ответ: $C + Si \rightarrow SiC$; в рамке: 4.