Номер 476, страница 72 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

476. Определите, какие из приведённых реакций являются окислительно-восстановительными:

а) $Na_2CO_3 + 2HCl = 2NaCl + H_2O + CO_2;$

б) $3HNO_2 = HNO_3 + 2NO + H_2O;$

в) $2NaOH + CuCl_2 = 2NaCl + Cu(OH)_2;$

г) $CaCO_3 + CO_2 + H_2O = Ca(HCO_3)_2;$

д) $2KNO_3 = 2KNO_2 + O_2;$

е) $Na_2O + H_2SO_4 = Na_2SO_4 + H_2O.$

а) $Na_2CO_3 + 2HCl = 2NaCl + H_2O + CO_2$

Определим степени окисления элементов в реагентах и продуктах:

$Na_2^{+1}C^{+4}O_3^{-2} + 2H^{+1}Cl^{-1} = 2Na^{+1}Cl^{-1} + H_2^{+1}O^{-2} + C^{+4}O_2^{-2}$

В данной реакции степени окисления всех химических элементов (Na, C, O, H, Cl) остаются неизменными. Следовательно, эта реакция не является окислительно-восстановительной.

Ответ: не является окислительно-восстановительной.

б) $3HNO_2 = HNO_3 + 2NO + H_2O$

Определим степени окисления элементов в реагентах и продуктах:

$3H^{+1}N^{+3}O_2^{-2} = H^{+1}N^{+5}O_3^{-2} + 2N^{+2}O^{-2} + H_2^{+1}O^{-2}$

Азот ($N$) изменяет свою степень окисления: с $+3$ до $+5$ (окисляется) и с $+3$ до $+2$ (восстанавливается). Это реакция диспропорционирования, в которой азотистая кислота является и окислителем, и восстановителем.

$N^{+3} - 2e^- \rightarrow N^{+5}$ (процесс окисления)

$N^{+3} + 1e^- \rightarrow N^{+2}$ (процесс восстановления)

Поскольку степень окисления элемента изменяется, реакция является окислительно-восстановительной.

Ответ: является окислительно-восстановительной.

в) $2NaOH + CuCl_2 = 2NaCl + Cu(OH)_2$

Определим степени окисления элементов в реагентах и продуктах:

$2Na^{+1}O^{-2}H^{+1} + Cu^{+2}Cl_2^{-1} = 2Na^{+1}Cl^{-1} + Cu^{+2}(O^{-2}H^{+1})_2$

Степени окисления всех элементов (Na, O, H, Cu, Cl) в ходе реакции не изменяются. Это реакция ионного обмена.

Ответ: не является окислительно-восстановительной.

г) $CaCO_3 + CO_2 + H_2O = Ca(HCO_3)_2$

Определим степени окисления элементов в реагентах и продуктах:

$Ca^{+2}C^{+4}O_3^{-2} + C^{+4}O_2^{-2} + H_2^{+1}O^{-2} = Ca^{+2}(H^{+1}C^{+4}O_3^{-2})_2$

Степени окисления всех элементов (Ca, C, O, H) не изменяются. Это реакция соединения.

Ответ: не является окислительно-восстановительной.

д) $2KNO_3 = 2KNO_2 + O_2$

Определим степени окисления элементов в реагентах и продуктах:

$2K^{+1}N^{+5}O_3^{-2} = 2K^{+1}N^{+3}O_2^{-2} + O_2^{0}$

В ходе реакции изменяются степени окисления азота и кислорода. Азот ($N$) понижает степень окисления с $+5$ до $+3$ (восстанавливается), а кислород ($O$) повышает степень окисления с $-2$ до $0$ (окисляется).

$N^{+5} + 2e^- \rightarrow N^{+3}$ (процесс восстановления, $N^{+5}$ в $KNO_3$ – окислитель)

$2O^{-2} - 4e^- \rightarrow O_2^{0}$ (процесс окисления, $O^{-2}$ в $KNO_3$ – восстановитель)

Это внутримолекулярная окислительно-восстановительная реакция.

Ответ: является окислительно-восстановительной.

е) $Na_2O + H_2SO_4 = Na_2SO_4 + H_2O$

Определим степени окисления элементов в реагентах и продуктах:

$Na_2^{+1}O^{-2} + H_2^{+1}S^{+6}O_4^{-2} = Na_2^{+1}S^{+6}O_4^{-2} + H_2^{+1}O^{-2}$

Степени окисления всех элементов (Na, O, H, S) в ходе реакции не изменяются. Это реакция обмена (нейтрализация).

Ответ: не является окислительно-восстановительной.