Задание 29 проверяет умение составлять уравнения окислительно-восстановительных реакций, определять окислитель и восстановитель, а также составлять электронный баланс.
Обратите внимание: В условие задания 29 внесено уточнение, предусматривающее выбор только одного вещества-окислителя и одного вещества-восстановителя. Это позволяет ограничить вариативность при составлении уравнений реакций.
Окислительно-восстановительные реакции (ОВР) – это химические реакции, сопровождающиеся изменением степеней окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ.
| Вещество | Формула | Особенности |
|---|---|---|
| Кислород | O₂ | Сильный окислитель, особенно при высоких температурах |
| Галогены | F₂, Cl₂, Br₂, I₂ | Сила окислителя уменьшается от F₂ к I₂ |
| Азотная кислота | HNO₃ | Сильный окислитель, особенно в концентрированном виде |
| Перманганат калия | KMnO₄ | Сильный окислитель, продукты зависят от среды |
| Дихромат калия | K₂Cr₂O₇ | Сильный окислитель в кислой среде |
| Пероксид водорода | H₂O₂ | Может быть как окислителем, так и восстановителем |
| Вещество | Формула | Особенности |
|---|---|---|
| Металлы | Na, Mg, Al, Fe и др. | Сила восстановителя увеличивается с ростом активности металла |
| Водород | H₂ | Особенно активен при нагревании |
| Угарный газ | CO | Используется в металлургии для восстановления металлов из оксидов |
| Сероводород | H₂S | Легко окисляется до серы или сульфат-иона |
| Соединения с элементами в низших степенях окисления | FeCl₂, SnCl₂, SO₂ и др. | Элементы стремятся повысить степень окисления до устойчивой |
Задание: Из предложенного перечня веществ выберите вещество-окислитель и вещество-восстановитель, взаимодействие которых приводит к образованию оксида марганца(IV). Запишите уравнение окислительно-восстановительной реакции с участием выбранных веществ.
Перечень веществ: KMnO₄, MnSO₄, K₂SO₃, H₂SO₄, K₂SO₄
Решение:
1. Анализируем список веществ:
2. Для получения MnO₂ (оксид марганца(IV)) нам нужно:
3. Выбираем KMnO₄ как окислитель и K₂SO₃ как восстановитель:
2KMnO₄ + 3K₂SO₃ + H₂O → 2MnO₂ + 3K₂SO₄ + 2KOH
4. Составляем электронный баланс:
Mn⁺⁷ + 3e⁻ → Mn⁺⁴ | 2 (восстановление)
S⁺⁴ - 2e⁻ → S⁺⁶ | 3 (окисление)
5. Определяем окислитель и восстановитель:
Окислитель: KMnO₄ (Mn⁺⁷ принимает электроны)
Восстановитель: K₂SO₃ (S⁺⁴ отдает электроны)
Задание: Из предложенного перечня веществ выберите вещество-окислитель и вещество-восстановитель, взаимодействие которых приводит к образованию свободного иода. Запишите уравнение окислительно-восстановительной реакции с участием выбранных веществ.
Перечень веществ: KI, K₂Cr₂O₇, H₂SO₄, H₃PO₄, Na₂SO₄
Решение:
1. Анализируем список веществ:
2. Для получения свободного иода (I₂) нам нужно окислить I⁻ до I₀.
3. Выбираем K₂Cr₂O₇ как окислитель и KI как восстановитель:
K₂Cr₂O₇ + 6KI + 7H₂SO₄ → Cr₂(SO₄)₃ + 3I₂ + 4K₂SO₄ + 7H₂O
4. Составляем электронный баланс:
Cr⁺⁶ + 3e⁻ → Cr⁺³ | 2 (восстановление)
2I⁻ - 2e⁻ → I₂ | 3 (окисление)
5. Определяем окислитель и восстановитель:
Окислитель: K₂Cr₂O₇ (Cr⁺⁶ принимает электроны)
Восстановитель: KI (I⁻ отдает электроны)
| Содержание верного ответа и указания по оцениванию | Баллы |
|---|---|
Ответ правильный и полный, содержит следующие элементы:
|
2 |
| Правильно записан один элемент ответа | 1 |
| Все элементы ответа записаны неверно | 0 |
| Максимальный балл | 2 |
Примечание: Если молекулярное уравнение реакции не соответствует условию задания или в нём неверно определены продукты реакции, то электронный баланс не оценивается (выставляется 0 баллов).
Закрепите теорию на практике! Попробуйте решить несколько вариантов задания 29.