Номер 2, страница 8 - гдз по химии 9 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Глава 1. Классификация химических реакций. Параграф 1. Окислительно-восстановительные реакции. Тестовые задания - номер 2, страница 8.

Условие.

2. Установите соответствие между окислительно-восстановительным процессом, обозначенным схемой передачи электронов, и схемой химической реакции.

1) $S^{-2} \rightarrow S^0$

2) $S^{+6} \rightarrow S^{+4}$

3) $N^{+5} \rightarrow N^{+4}$

4) $N^{-3} \rightarrow N^0$

А. $HNO_3 \rightarrow H_2O + NO_2 + O_2$

Б. $H_2S + SO_2 \rightarrow H_2O + S$

В. $NH_3 + O_2 \rightarrow H_2O + NO$

Г. $NH_3 + O_2 \rightarrow H_2O + N_2$

Д. $C + H_2SO_4 \rightarrow CO_2 + SO_2 + H_2$

Решение.

Решение 2.

Для установления соответствия необходимо определить степени окисления атомов серы и азота в реагентах и продуктах каждой реакции и сопоставить их с предложенными схемами перехода электронов.

1) $S^{-2} \rightarrow S^0$

В данном процессе атом серы повышает свою степень окисления с -2 до 0. Это процесс окисления, в котором атом серы отдает 2 электрона: $S^{-2} - 2e^- \rightarrow S^0$. Необходимо найти реакцию, в которой сера, имея степень окисления -2, окисляется до 0.

Проанализируем реакции:

А) $HNO_3 \rightarrow H_2O + NO_2 + O_2$ — сера отсутствует.

Б) $H_2S + SO_2 \rightarrow H_2O + S$ — в сероводороде ($H_2S$) степень окисления серы равна -2. В продуктах образуется простое вещество сера ($S$), степень окисления которого 0. Таким образом, в этой реакции происходит искомый переход: $\overset{-2}{S} \rightarrow \overset{0}{S}$.

В) $NH_3 + O_2 \rightarrow H_2O + NO$ — сера отсутствует.

Г) $NH_3 + O_2 \rightarrow H_2O + N_2$ — сера отсутствует.

Д) $C + H_2SO_4 \rightarrow CO_2 + SO_2 + H_2$ — в этой реакции сера является окислителем, понижая степень окисления с +6 до +4.

Следовательно, данному процессу соответствует реакция Б.

Ответ: Б.

2) $S^{+6} \rightarrow S^{+4}$

В данном процессе атом серы понижает свою степень окисления с +6 до +4. Это процесс восстановления, в котором атом серы принимает 2 электрона: $S^{+6} + 2e^- \rightarrow S^{+4}$. Необходимо найти реакцию, в которой сера, имея степень окисления +6, восстанавливается до +4.

Проанализируем реакции:

А) $HNO_3 \rightarrow H_2O + NO_2 + O_2$ — сера отсутствует.

Б) $H_2S + SO_2 \rightarrow H_2O + S$ — в этой реакции степени окисления серы изменяются с -2 и +4 до 0.

В) $NH_3 + O_2 \rightarrow H_2O + NO$ — сера отсутствует.

Г) $NH_3 + O_2 \rightarrow H_2O + N_2$ — сера отсутствует.

Д) $C + H_2SO_4 \rightarrow CO_2 + SO_2 + H_2$ — в серной кислоте ($H_2SO_4$) степень окисления серы +6. В продуктах реакции образуется диоксид серы ($SO_2$), в котором степень окисления серы +4. Таким образом, в этой реакции происходит искомый переход: $\overset{+6}{S} \rightarrow \overset{+4}{S}$.

Следовательно, данному процессу соответствует реакция Д.

Ответ: Д.

3) $N^{+5} \rightarrow N^{+4}$

В данном процессе атом азота понижает свою степень окисления с +5 до +4. Это процесс восстановления, в котором атом азота принимает 1 электрон: $N^{+5} + 1e^- \rightarrow N^{+4}$. Необходимо найти реакцию, в которой азот, имея степень окисления +5, восстанавливается до +4.

Проанализируем реакции:

А) $HNO_3 \rightarrow H_2O + NO_2 + O_2$ — в азотной кислоте ($HNO_3$) степень окисления азота +5. В продуктах образуется диоксид азота ($NO_2$), в котором степень окисления азота +4. Таким образом, в этой реакции происходит искомый переход: $\overset{+5}{N} \rightarrow \overset{+4}{N}$.

Б) $H_2S + SO_2 \rightarrow H_2O + S$ — азот отсутствует.

В) $NH_3 + O_2 \rightarrow H_2O + NO$ — в аммиаке ($NH_3$) степень окисления азота -3, а в оксиде азота(II) ($NO$) — +2.

Г) $NH_3 + O_2 \rightarrow H_2O + N_2$ — в аммиаке ($NH_3$) степень окисления азота -3.

Д) $C + H_2SO_4 \rightarrow CO_2 + SO_2 + H_2$ — азот отсутствует.

Следовательно, данному процессу соответствует реакция А.

Ответ: А.

4) $N^{-3} \rightarrow N^0$

В данном процессе атом азота повышает свою степень окисления с -3 до 0. Это процесс окисления, в котором атом азота отдает 3 электрона: $N^{-3} - 3e^- \rightarrow N^0$. Необходимо найти реакцию, в которой азот, имея степень окисления -3, окисляется до 0.

Проанализируем реакции:

А) $HNO_3 \rightarrow H_2O + NO_2 + O_2$ — в этой реакции азот является окислителем, понижая степень окисления с +5 до +4.

Б) $H_2S + SO_2 \rightarrow H_2O + S$ — азот отсутствует.

В) $NH_3 + O_2 \rightarrow H_2O + NO$ — в аммиаке ($NH_3$) степень окисления азота -3, но в продуктах он переходит в степень окисления +2 ($NO$).

Г) $NH_3 + O_2 \rightarrow H_2O + N_2$ — в аммиаке ($NH_3$) степень окисления азота -3. В продуктах реакции образуется простое вещество азот ($N_2$), степень окисления которого 0. Таким образом, в этой реакции происходит искомый переход: $\overset{-3}{N} \rightarrow \overset{0}{N}$.

Д) $C + H_2SO_4 \rightarrow CO_2 + SO_2 + H_2$ — азот отсутствует.

Следовательно, данному процессу соответствует реакция Г.

Ответ: Г.