Номер 504, страница 77 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

504. *Укажите верные утверждения:

а) за счёт атомов кислорода пероксид водорода может быть в химических реакциях только окислителем;

б) при растворении цинка в соляной кислоте окислителем являются хлорид-ионы;

в) разбавленный водный раствор серной кислоты является окислителем за счёт ионов водорода;

г) соединения, содержащие атомы галогенов в положительных степенях окисления, часто проявляют сильные окислительные свойства;

д) в химических реакциях цинк всегда выступает в качестве восстановителя, а серебро — в качестве окислителя;

е) железо является и окислителем, и восстановителем в реакции между железом и хлоридом железа(III);

ж) вода в химических реакциях может выступать и окислителем, и восстановителем.

а) за счёт атомов кислорода пероксид водорода может быть в химических реакциях только окислителем;

Это утверждение неверно. В пероксиде водорода ($H_2O_2$) кислород имеет промежуточную степень окисления -1. Атомы кислорода могут как принимать электроны, понижая степень окисления до -2 (проявляя свойства окислителя), так и отдавать электроны, повышая степень окисления до 0 (проявляя свойства восстановителя).

Пример, где $H_2O_2$ — окислитель (степень окисления кислорода понижается с -1 до -2):

$2KI + H_2O_2 + H_2SO_4 \rightarrow I_2 + K_2SO_4 + 2H_2O$

Пример, где $H_2O_2$ — восстановитель (степень окисления кислорода повышается с -1 до 0):

$2KMnO_4 + 5H_2O_2 + 3H_2SO_4 \rightarrow 2MnSO_4 + K_2SO_4 + 5O_2 + 8H_2O$

Ответ: Неверно.

б) при растворении цинка в соляной кислоте окислителем являются хлорид-ионы;

Это утверждение неверно. Уравнение реакции: $Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2$.

Рассмотрим изменение степеней окисления:

$Zn^0 - 2e^- \rightarrow Zn^{+2}$ (цинк окисляется, он — восстановитель).

$2H^{+1} + 2e^- \rightarrow H_2^0$ (водород восстанавливается, ионы $H^+$ — окислитель).

Степень окисления хлорид-ионов ($Cl^{-1}$) в ходе реакции не изменяется. Окислителем являются катионы водорода.

Ответ: Неверно.

в) разбавленный водный раствор серной кислоты является окислителем за счёт ионов водорода;

Это утверждение верно. В реакциях разбавленной серной кислоты с металлами, стоящими в ряду активности до водорода, окислителем выступают именно ионы водорода $H^+$, которые восстанавливаются до молекулярного водорода $H_2$. Атом серы в сульфат-ионе ($SO_4^{2-}$) свою степень окисления +6 не меняет.

Пример: $Fe + H_2SO_4(разб.) \rightarrow FeSO_4 + H_2$.

$2H^{+1} + 2e^- \rightarrow H_2^0$.

Ответ: Верно.

г) соединения, содержащие атомы галогенов в положительных степенях окисления, часто проявляют сильные окислительные свойства;

Это утверждение верно. Галогены — сильные неметаллы, для них наиболее характерна и устойчива степень окисления -1. Находясь в положительной степени окисления (например, $Cl^{+1}$ в $HClO$, $Cl^{+5}$ в $KClO_3$, $Cl^{+7}$ в $HClO_4$), атомы галогенов стремятся принять электроны и перейти в более устойчивую низшую степень окисления. Это стремление принять электроны и определяет их сильные окислительные свойства.

Ответ: Верно.

д) в химических реакциях цинк всегда выступает в качестве восстановителя, а серебро — в качестве окислителя;

Это утверждение неверно. Цинк, как активный металл, в реакциях действительно всегда отдает электроны, переходя из степени окисления 0 в +2, то есть всегда является восстановителем. Однако серебро ($Ag$) как простое вещество также является металлом и в реакциях отдает электрон, переходя из степени окисления 0 в +1, то есть выступает восстановителем (например, в реакции с концентрированной азотной кислотой). Окислителем может быть только ион серебра $Ag^+$, который принимает электрон и восстанавливается до металлического серебра $Ag^0$. Таким образом, утверждение, что серебро *всегда* является окислителем, неверно.

Ответ: Неверно.

е) железо является и окислителем, и восстановителем в реакции между железом и хлоридом железа(III);

Это утверждение верно. В данной реакции, называемой реакцией конпропорционирования, взаимодействуют простое вещество железо ($Fe^0$) и ионы железа($III$) ($Fe^{+3}$).

Уравнение реакции: $Fe + 2FeCl_3 \rightarrow 3FeCl_2$.

$Fe^0 - 2e^- \rightarrow Fe^{+2}$ (железо в степени окисления 0 окисляется, является восстановителем).

$Fe^{+3} + 1e^- \rightarrow Fe^{+2}$ (железо в степени окисления +3 восстанавливается, является окислителем).

Таким образом, в рамках одной реакции элемент железо выступает и в роли окислителя (в виде $Fe^{+3}$), и в роли восстановителя (в виде $Fe^0$).

Ответ: Верно.

ж) вода в химических реакциях может выступать и окислителем, и восстановителем.

Это утверждение верно. Вода проявляет окислительно-восстановительную двойственность.

Вода — окислитель (за счет водорода в степени окисления +1, который восстанавливается до 0) в реакциях с активными металлами:

$2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2$.

Вода — восстановитель (за счет кислорода в степени окисления -2, который окисляется до 0) в реакциях с очень сильными окислителями, например, с фтором:

$2F_2 + 2H_2O \rightarrow 4HF + O_2$.

Ответ: Верно.