Реакции окислительно-восстановительные. Коррозия металлов и способы защиты от нее

Задания с комментариями и решениями

Пример 44. Установите соответствие между изменением степени окисления азота и схемой реакции, в которой это изменение происходит.

ИЗМЕНЕНИЕ СТЕПЕНИ ОКИСЛЕНИЯ

СХЕМА РЕАКЦИИ

Ответ:

A	Б	В	Г

Для поиска ответа следует определить степень окисления азота во всех соединениях, приведённых в правом столбце:

Теперь ответ очевиден:

Ответ:

A	Б	В	Г

Ответ: 3512

Пример 45. Установите соответствие между уравнением реакции и изменением степени окисления окислителя в данной реакции.

УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ

ИЗМЕНЕНИЕ СТЕПЕНИ ОКИСЛЕНИЯ ОКИСЛИТЕЛЯ

Ответ:

А	Б	В	Г

Окислитель - элемент, атомы которого принимают электроны (или вещество, содержащее такой элемент). В первой реакции окислителем является аммиак за счёт водорода(+I):

Во второй реакции окислителем является сероводород также за счёт водорода(I). В третьей реакции окислителем является оксид азота(II) за счёт N⁺²:

В последней реакции окислителем является молекулярный кислород:

Теперь ответ очевиден:

А	Б	В	Г

Ответ: 4436

Пример 46. Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

Определите окислитель и восстановитель.

Выполнение задания следует начать с определения того, какие элементы изменяют степень окисления. В данном примере изменяет степень окисления элемент марганец:

Атомы марганца, входящие в состав КМnO₄ понижают свою степень окисления до +4, т.е. принимают по три электрона, а атомы марганца в степени окисления +2 повышают ее до +4, следовательно, отдают по 2 электрона. Процесс отдачи электронов называется окислением, а элемент, отдающий электроны, является восстановителем. Значит MnSO₄ за счет марганца в степени окисления +2 является восстановителем.

Процесс принятия электронов называется восстановлением, а элемент, который принимает электроны, является окислителем. Значит, КМnO₄ за счет марганца в степени окисления +7 является окислителем.

Далее необходимо составить уравнение реакции, а для этого нужно прежде всего определить, какие продукты образуются в результате реакции. Здесь важно обратить внимание нахреду, в которой происходит взаимодействие указанных веществ. В зависимости от среды восстановление и окисление ионов происходит по-разному. Например, ион МnO₄ в кислотной среде превращается в ион Мn²⁺, в щелочной - в ион МnО₄^2-, а в нейтральной среде - в оксид марганца(IV) МnO₂.

Приходим к выводу, что в левой части уравнения пропущенным веществом является вода, а в правой - серная кислота.

Коэффициенты, полученные при составлении электронного баланса, поставим в левую часть схемы реакции:

Суммируем число атомов марганца и ставим полученную сумму (5) перед оксидом марганца(IV). Число атомов калия в левой и правой части равны 2. Остается определить оставшиеся коэффициенты перед водой и серной кислотой. Получаем уравнение реакции:

Пример 47. Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

Определите окислитель и восстановитель.

Задание выполняется по тому же плану, как и предыдущее:

1) Составляем электронный баланс

2) Определяем, что N⁺³ является восстановителем, вследствие отдачи электронов, Мn⁺⁷ - окислителем, вследствие принятия электронов.

3) Составляем уравнение реакции с учетом того, что в нейтральной среде МnO₂ образуется перманганат-иона МnO₄.

Задания для самостоятельной работы

139. Окислительные свойства оксид серы(IV) проявляет в реакции:

Ответ:

140. В реакции оксида вольфрама(VI) с водородом окислителем является

1) W⁺⁶

2) Н₂O

3) O^-2

4) W⁰

Ответ:

141. В реакции оксида марганца(II) с углеродом окислителем является

1) С⁰

2) О^-2

3) Мn⁺²

4) Мn⁰

Ответ:

142. Хлор является и окислителем, и восстановителем в реакции, уравнение которой

Ответ:

143. Азот проявляет свойства восстановителя в реакции, схема которой

Ответ:

144. При взаимодействии с каким веществом оксид углерода(II) проявляет свойства восстановителя?

1) N₂

2) H₂S

3) Н₂

4) Fe₂O₃

Ответ:

145. Бром проявляет свойства восстановителя в реакции, схема которой

Ответ:

146. Окислительно-восстановительной не является реакция

Ответ:

147. Углерод является окислителем в реакции с

1) водой

2) алюминием

3) оксидом меди(II)

4) серной кислотой

Ответ:

148. При взаимодействии с каким веществом оксид серы(IV) проявляет свойства окислителя?

1) оксидом натрия

2) гидроксидом бария

3) водой

4) сероводородом

Ответ:

149. В реакции магния с концентрированной азотной кислотой окислителем является

1) Mg²⁺

2) Н⁺

3) Mg⁰

4) NO₃

Ответ:

150. К окислительно-восстановительным относится реакция

Ответ:

151. В реакции цинка с разбавленной серной кислотой восстановителем является

1) Zn⁰

2) SO₄^2-

3) Н⁺

4) Zn²⁺

Ответ:

152. Сера является и окислителем, и восстановителем в реакции с

1) хлором

2) железом

3) гироксидом натрия

4) азотной кислотой

Ответ:

153. Установите соответствие между схемой окислительно-восстановительной реакции и формулой вещества-восстановителя в ней.

СХЕМА РЕАКЦИИ

ВОССТАНОВИТЕЛЬ

Ответ:

А	Б	В	Г

154. Установите соответствие между уравнением окислительно-восстановительной реакции и веществом-окислителем в ней.

УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ

ОКИСЛИТЕЛЬ

Ответ:

А	Б	В	Г

155. Установите соответствие между схемой окислительно-восстановительной реакции и веществом- восстановителем в ней.

СХЕМА РЕАКЦИИ

ВОССТАНОВИТЕЛЬ

Ответ:

А	Б	В	Г

156. Установите соответствие между схемой окислительно-восстановительной реакции и изменением степени окисления окислителя в ней.

СХЕМА РЕАКЦИИ

ИЗМЕНЕНИЕ СТЕПЕНИ ОКИСЛЕНИЯ ОКИСЛИТЕЛЯ

Ответ:

А	Б	В	Г

157. Установите соответствие между схемой реакции и веществом-восстановителем в ней.

СХЕМА РЕАКЦИИ

ВОССТАНОВИТЕЛЬ

Ответ:

А	Б	В	Г

158. Установите соответствие между уравнением окислительно-восстановительной реакции и изменением степени окисления серы в ней.

УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ

ИЗМЕНЕНИЕ СТЕПЕНИ ОКИСЛЕНИЯ СЕРЫ 1) от -2 до +4 2) от -2 до 0 3) от 0 до -2 4) от +6 до +4 5) от +4 до +6

Ответ:

А	Б	В	Г

159. Установите соответствие между уравнением реакции и формулой вещества, которое в данной реакции является окислителем.

УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ

ОКИСЛИТЕЛЬ

Ответ:

A	Б	В	Г

160. Установите соответствие между схемой изменения степени окисления элемента и уравнением реакции, в которой это изменение происходит.

СХЕМА ИЗМЕНЕНИЯ СТЕПЕНИ ОКИСЛЕНИЯ

УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ

Ответ:

А	Б	В	Г

161. Установите соответствие между уравнением окислительно-восстановительной реакции и свойством азота, которое он проявляет в этой реакции.

УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ

СВОЙСТВО АЗОТА 1) является окислителем 2) является восстановителем 3) является и окислителем, и восстановителем 4) не проявляет окислительно-восстановительных свойств

Ответ:

А	Б	В	Г

162. Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

Определите окислитель и восстановитель.

163. Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции

Определите окислитель и восстановитель.

164. Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

Определите окислитель и восстановитель.

165. Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции

Определите окислитель и восстановитель.

166. Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции

Определите окислитель и восстановитель.

167. Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

Определите окислитель и восстановитель.

168. Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

Определите окислитель и восстановитель.

169. Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

Определите окислитель и восстановитель.

170. Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

Определите окислитель и восстановитель.

171. Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

Определите окислитель и восстановитель.

1.1.13.Электролиз расплавов и растворов (солей, щелочей, кислот)

Задания с комментариями и решениями

Пример 48. Установите соответствие между формулой соли и продуктом, образующимся на катоде при электролизе её водного раствора.

ФОРМУЛА СОЛИ

ПРОДУКТ НА КАТОДЕ 1) водород 2) алюминий 3) ртуть 4) медь 5) кислород 6) натрий

При выполнении задания необходимо вспомнить основные правила, в соответствии с которыми можно определить продукты, образующиеся на катоде при электролизе веществ в растворах.

На катоде всегда происходит процесс восстановления.

Если металл в ряду напряжений стоит левее марганца, то выделяется водород. Воспользовавшись этим правилом, находим, что в случае электролиза солей Al(NO₃)₃и NaNO₃ на катоде выделяется водород.

Если металл в ряду напряжений расположен правее водорода, то на катоде выделяется сам металл. Следовательно, в случае электролиза солей Hg(NO₃)₂и CU(NO₃)₂выделяется, соответственно, ртуть и медь.

А	Б	В	Г

Ответ: 1341

Пример 49. Установите соответствие между формулой соли и продуктом, который образуется на инертном аноде при электролизе её водного раствора.

ФОРМУЛА СОЛИ

ПРОДУКТ НА КАТОДЕ 1) водород 2) кислород 3) металл 4) хлор 5) сера 6) азот

Как и при выполнении предыдущего задания, вспомним основные правила разрядки ионов на аноде при электролизе.

На аноде происходят процессы окисления. Если анион бескислородный (за исключением фторид-аниона), то на аноде окисляется сам анион. Таким образом, при электролизе соли K₂Sобразуется сера, а ВаСl₂ - хлор.

Если анион кислородсодержащий, то на аноде окисляются молекулы воды и выделяется кислород:

Следовательно, в случае электролиза солей CuSO₄ и Pb(NO₃)₂на аноде выделяется кислород.

А	Б	В	Г

Ответ: 2542

Пример 50. Установите соответствие между формулой вещества и продуктом, выделяющимся на катоде при электролизе водного раствора этого вещества.

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА

ПРОДУКТ НА КАТОДЕ 1) кислород 2) только металл 3) только водород 4) металл и водород 5) азот 6) хлор

Вспомните, что на катоде могут выделяться: только металл, только водород, и металл и водород. От чего это зависит? В первую очередь, от положения металла в ряду напряжений. Если металл расположен в ряду напряжений правее водорода, то на катоде выделяется, как правило, сам металл. Если металл расположен в ряду напряжений левее марганца, то вместо металла выделяется водород из воды. В промежуточных случаях возможно образование как металла, так и водорода. Используя это правило и ряд напряжений металлов (выдаётся на экзамене), можно определить, что в первом случае на катоде выделится водород, во втором случае — серебро, в третьем случае возможно образование и цинка и водорода, в последнем случае выделится только водород.

Ответ: 3243

Задания для самостоятельной работы

172. Установите соответствие между формулой соли и продуктом, образующимся на катоде при электролизе водного раствора этой соли.

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА

ПРОДУКТ НА КАТОДЕ

Ответ:

А	Б	В	Г

173. Установите соответствие между формулой соли и продуктом, образующимся на инертном аноде при электролизе водного раствора этой соли.

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА

ПРОДУКТ НА АНОДЕ

Ответ:

А	Б	В	Г

174. Установите соответствие между металлом и способом его электролитического получения.

МЕТАЛЛ A) натрий Б) алюминий B) серебро Г) медь

ЭЛЕКТРОЛИЗ 1) водного раствора солей 2) водного раствора гидроксида 3) расплава поваренной соли 4) расплавленного оксида 5) раствора оксида в расплавленном криолите 6) расплавленного нитрата

Ответ:

А	Б	В	Г

175. Установите соответствие между формулой соли и продуктом, образующимся на катоде при электролизе её водного раствора.

ФОРМУЛА СОЛИ

ПРОДУКТ НА КАТОДЕ 1) водород 2) кислород 3) металл 4) галоген 5) сера 6) азот

Ответ:

А	Б	В	Г

176. Установите соответствие между формулой соли и продуктом, образующимся на катоде при электролизе водного раствора этой соли.

ФОРМУЛА СОЛИ

ПРОДУКТ НА КАТОДЕ 1) водород 2) кислород 3) серебро 4) калий 5) кальций 6) медь

Ответ:

А	Б	В	Г

177. Установите соответствие между формулой соли и продуктом, образующимся на инертном аноде при электролизе водного раствора этой соли.

ФОРМУЛА СОЛИ

ПРОДУКТ НА КАТОДЕ 1) фтор 2) оксид азота(IV) 3) кислород 4) водород 5) бром 6) этан и углекислый газ

Ответ:

А	Б	В	Г

178. Установите соответствие между формулой соли и продуктом, образующимся на катоде при электролизе водного раствора этой соли.

ФОРМУЛА СОЛИ

ПРОДУКТ НА КАТОДЕ

Ответ:

А	Б	В	Г

179. Установите соответствие между формулой соли и продуктом(-ами), образующимся на катоде при электролизе водного раствора этой соли.

ФОРМУЛА СОЛИ

ПРОДУКТ НА КАТОДЕ

Ответ:

А	Б	В	Г

180. Установите соответствие между формулой соли и продуктами электролиза её водного раствора, которые выделились на инертных электродах.

ФОРМУЛА СОЛИ

ПРОДУКТЫ ЭЛЕКТРОЛИЗА 1) металл, кислород 2) металл, водород 3) металл, хлор 4) водород, хлор 5) водород, кислород 6) водород, азот

Ответ:

А	Б	В	Г

181. Установите соответствие между формулой соли и продуктом, образующимся на инертном аноде при электролизе водного раствора этой соли.

ФОРМУЛА СОЛИ

ПРОДУКТ НА АНОДЕ

Ответ:

A	Б	В	Г

182. Установите соответствие между формулой соли и продуктом, образующимся на катоде при электролизе водного раствора этой соли.

ФОРМУЛА СОЛИ

ПРОДУКТ НА КАТОДЕ

Ответ:

A	Б	В	Г

НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

Элементы содержания данного блока, усвоение которых проверяются заданиями, включёнными в этот блок, указаны в таблице 2.

Таблица 2

Проверяемые элементы содержания	Уровень сложности задания, проверяющего усвоение элемента содержания
Классификация неорганических веществ. Номенклатура неорганических веществ (тривиальная и международная).	Б
Характерные химические свойства простых веществ - металлов: щелочных, щелочноземельных, алюминия, переходных металлов - меди, цинка, хрома, железа. Характерные химические свойства простых веществ - неметаллов: водорода, галогенов, кислорода, серы, азота, фосфора, углерода, кремния	Б
Характерные химические свойства оксидов: основных, амфотерных, кислотных	Б
Характерные химические свойства оснований и амфотерных гидроксидов. Характерные химические свойства кислот	Б
Характерные химические свойства солей: средних, кислых, основных; комплексных (на примере соединений алюминия и цинка)	Б
Характерные химические свойства неорганических веществ: простых веществ (металлов и неметаллов); оксидов; оснований и амфотерных гидроксидов; кислот; солей	П
Взаимосвязь различных классов неорганических веществ	Б, В