Номер 5, страница 26 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

3. Повторение и обобщение материала, изученного в 8 классе. Проверьте себя - номер 5, страница 26.

Условие.

5. Из перечисленных кислот сильной окислительной способностью обладает

1) угольная

2) азотная

3) фосфорная

4) концентрированная серная

Решение.

Решение 2.

Для того чтобы определить, какая из перечисленных кислот обладает сильной окислительной способностью, необходимо проанализировать свойства каждой из них. Окислительная способность кислот-окислителей связана со способностью кислотообразующего элемента, находящегося в высокой или высшей степени окисления, принимать электроны, то есть восстанавливаться.

1) угольная

Угольная кислота ($H_2CO_3$) — это слабая и крайне нестабильная кислота. Атом углерода в ней имеет высшую степень окисления +4. Эта степень окисления для углерода очень устойчива, поэтому угольная кислота не проявляет окислительных свойств за счет атома углерода. Она известна в основном своей способностью легко разлагаться на углекислый газ и воду: $H_2CO_3 \rightleftharpoons H_2O + CO_2$.

2) азотная

Азотная кислота ($HNO_3$) является сильным окислителем. Атом азота в ней находится в высшей степени окисления +5, и он легко восстанавливается до более низких степеней окисления ($+4, +2, +1, 0, -3$). Окислительные свойства азотной кислоты проявляются в широком диапазоне концентраций (как в концентрированном, так и в разбавленном растворе), что позволяет ей реагировать с большинством металлов (включая неактивные, такие как медь) и многими неметаллами. Пример реакции с медью: $Cu + 4HNO_3(\text{конц.}) \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2NO_2\uparrow + 2H_2O$.

3) фосфорная

Фосфорная (или ортофосфорная) кислота ($H_3PO_4$) — кислота средней силы. Несмотря на то, что фосфор в ней, как и азот в азотной кислоте, находится в высшей степени окисления +5, эта степень окисления для фосфора очень устойчива. Поэтому фосфорная кислота не является кислотой-окислителем и в химических реакциях проявляет типичные кислотные свойства.

4) концентрированная серная

Концентрированная серная кислота ($H_2SO_4$) является сильным окислителем. Атом серы в ней находится в высшей степени окисления +6. За счет этого концентрированная $H_2SO_4$ способна окислять многие металлы и неметаллы, при этом сера чаще всего восстанавливается до $SO_2$ (степень окисления +4). Пример: $Zn + 2H_2SO_4(\text{конц.}) \rightarrow ZnSO_4 + SO_2\uparrow + 2H_2O$. Важно подчеркнуть, что сильные окислительные свойства характерны именно для концентрированной серной кислоты; разбавленная серная кислота является типичной кислотой, где окислителем выступает ион водорода $H^+$.

Таким образом, сильными окислителями из списка являются и азотная кислота (2), и концентрированная серная кислота (4). Однако, если нужно выбрать один вариант, следует учесть, что азотная кислота является более сильным окислителем, чем серная (что подтверждается сравнением их стандартных электродных потенциалов). Кроме того, ее окислительные свойства не ограничиваются только концентрированными растворами. Поэтому азотная кислота является наиболее ярким и универсальным примером кислоты-окислителя из представленных вариантов.

Ответ: 2) азотная