Химия
9 класс

§ 40. Окислительно-восстановительные реакции

Обязательный минимум знаний

Окислительно-восстановительными реакциями (ОВР) называют реакции, в ходе которых происходит изменение степеней окисления элементов, образующих реагирующие вещества.

Окислитель — вещество (элемент в составе этого вещества), принимающее электроны. Само оно при этом восстанавливается.

Восстановитель — вещество (элемент в составе этого вещества), отдающее электроны. Само оно при этом окисляется.

Примеры тестовых заданий и рекомендации к их выполнению

  1. Веществом, которое за счёт аниона проявляет только восстановительные свойства, является
    1. H2SO4
    2. SO2
    3. Na2SO3
    4. H2S

    Восстановителем является та частица, в которой элемент имеет наименьшее значение степени окисления. Так как все анионы веществ, данных в вариантах ответов, образованы серой, то наименьшее значение степени окисления равно -2 (сера — элемент VI группы, и её атому недостаёт до завершения внешнего слоя именно двух электронов). Это значение степени окисления имеет сера в сероводороде. Ответ: 4.

  2. Хлор проявляет только восстановительные свойства в соединении, формула которого
    1. КСlO
    2. КСlO4
    3. Сl2O7
    4. НСl

    Данное задание выполняется по аналогии с предыдущим. Ответ: 4.

  3. Процессу восстановления соответствует схема
    1. SO2 → SO2-3
    2. NH3 → NH+4
    3. Zn0 → Zn2+
    4. S → H2S

    Достаточно сложное задание, однако эту сложность легко преодолеть, используя логику. Так как процесс восстановления — это понижение степени окисления, то сразу следует исключить ответ 3 и обратить внимание на ответ 4, поскольку сера изменила степень окисления. Определив значение этого изменения с 0 до -2, можно сделать вывод, что именно ответ 4 является верным. В этом случае не нужно будет испытывать затруднений и тратить время для определения степеней окисления в катионе аммония и в сульфит-анионе. Ответ: 4.

  4. Элемент бром является восстановителем в реакции, уравнение которой
    1. 4НВr + O2 = 2Н2O + 2Вr2
    2. 3Br2 + 2Fe = 2FeBr3
    3. 2HBr + Mg = MgBr2 + H2
    4. Br2 + 2HI = 2HBr + I2

    Ответы 2 и 3 из претендентов на верный ответ следует сразу исключить, так как металлы (простые вещества) проявляют только восстановительные свойства. Анализ изменения степени окисления брома для первого уравнения (от -1 до 0) позволяет сделать вывод, что этот ответ является верным. Ответ: 1.

  5. Азот в аммиаке проявляет восстановительные свойства в реакции, уравнение которой


    Следует знать, что в аммиаке и ионе аммония азот имеет одинаковую степень окисления -3, поэтому из числа возможных верных ответов исключаются ответы 1, 2 и 3. В ответе 4 азот повышает свою степень окисления с -3 в аммиаке до +2 в оксиде азота (II). Ответ: 4.

  6. Схеме превращения соответствует схема реакции

    Отправной точкой для нахождения верного ответа служит в исходной схеме. Знание того, что атомы в простых веществах имеют степень окисления, равную 0, позволяет исключить ответы 1 и 4. Из двух оставшихся сразу же выбирается ответ 3, так как именно в аммиаке азот имеет степень окисления -3. Ответ: 3.

  7. Изменению степени окисления

    соответствует схема превращений

    Так как во всех четырёх вариантах первое звено представлено простым веществом — серой, все они соответствуют первому звену искомой схемы. Следовательно, анализируются вторые звенья на предмет нахождения соединений серы в степени окисления +4. Это варианты 1 и 4. Третье звено (сера в степени окисления +6) содержится в варианте 4. Это и есть верный ответ. Ответ: 4.

    Возможный равноценный вариант поиска верного ответа мог быть основан на определении последних звеньев, в которых записаны соединения серы в степени окисления +6. Это варианты ответов 2 и 4. Анализ вторых звеньев данных вариантов на предмет нахождения соединений серы в степени окисления +4 также позволяет определить верный ответ. Ответ: 4.

  8. Установите соответствие между схемой химической реакции (левый столбец) и изменением степени окисления окислителя (правый столбец).

    «изменение степени окисления окислителя», т. е. элемента, понижающего значение степени окисления. Это позволит исключить из правого столбика процессы с участием восстановителей (отдачи электронов) — 2, 4 и 6. Остаётся установить соответствие между четырьмя схемами и тремя процессами изменения степени окисления окислителей. Схеме А, в которой степень окисления железа +3, соответствует процесс 3; схеме Б, в которой хлор имеет степень окисления 0, соответствует процесс 5; схеме В, в которой хлор имеет степень окисления +5, соответствует процесс 1.

    Некоторые сложности вызовет схема Г, так как железо в железной окалине (Fe3O4) имеет два значения степени окисления: +2 и +3 (FeO • Fe2O3) и именно железо в степени окисления +3 является окислителем (соответствие Г — 3). Ответ: 3513.

  9. Установите соответствие между схемой химической реакции (левый столбец) и изменением степени окисления восстановителя (правый столбец).

    Ключевыми словами для выполнения этого задания являются «изменение степени окисления восстановителя», т. е. элемента, отдающего электроны и соответственно повышающего свою степень окисления. Это позволит исключить из правого столбика процессы с участием окислителей (принятия электронов) — 1, 5 и 6. Остаётся установить соответствие между четырьмя схемами и тремя процессами изменения степеней окисления восстановителей. Схеме А, в которой степень окисления иода 0, соответствует процесс 2; схеме Б, в которой азот катиона аммония имеет степень окисления -3, соответствует процесс 3.

    Некоторые сложности вызовут схемы В и Г, так как это реакции диспропорционирования, в которых один и тот же элемент выступает как в роли окислителя, так и в роли восстановителя. Однако выполнение этого задания ограничено рамками его условия. Для схемы В из двух вариантов происходящих изменений степени окисления иода выбирается процесс окисления, в котором он выступает в качестве восстановителя (соответствие В — 2). Аналогично для схемы Г из двух вариантов происходящих изменений степени окисления азота выбирается процесс окисления, в котором он выступает в качестве восстановителя (соответствие Г —4). Ответ: 2324.

  10. Установите соответствие между схемой превращения элемента (левый столбец) и уравнением ОВР (правый столбец).

    Превращению А в качестве продуктов реакции соответствуют соединения серы в форме сульфат-иона . Следовательно, этому превращению соответствует уравнение 3.

    Превращению Б в качестве продуктов реакции соответствуют соединения хлора в форме хлорид-иона — Сl-. Следовательно, этому превращению соответствует уравнение 4.

    Легко установить соответствие В — 1, так как свободная сера указана только в одном из приведённых уравнений.

    Аналогично устанавливается соответствие Г — 2, так как хлор в степени окисления -1 указан в левой части только одного из приведённых уравнений. Ответ: 3412.

Задания для самостоятельной работы

  1. Не является окислительно-восстановительной реакция, схема которой

  2. Только восстановительные свойства проявляет вещество, формула которого
    1. SO2
    2. НСl
    3. Н2
    4. Na2S
  3. Только окислительные свойства проявляет вещество, фор-мула которого
    1. I2
    2. F2
    3. Н2
    4. N2
  4. Соляная кислота выполняет роль восстановителя в реакции, уравнение которой

  5. Процессу последовательного восстановления соответствует цепочка

  6. Пероксид водорода проявляет окислительные свойства в реакции, схема которой

  7. Установите соответствие между формулой вещества (левый столбец) и степенью окисления фосфора в нём (правый столбец).

  8. Установите соответствие между схемой реакции (левый столбец) и изменением степени окисления окислителя (правый столбец).

  9. Установите соответствие между изменением степени окисления хлора (левый столбец) и схемой реакции (правый столбец).

  10. Установите соответствие между схемой реакции (левый столбец) и изменением степени окисления восстановителя (правый столбец).

Рейтинг@Mail.ru