Номер 4, страница 69 - гдз по химии 8 класс сборник контрольных и самостоятельных работ Сеген, Власовец

Решение

Для каждой представленной схемы реакции определим степени окисления всех атомов. Если степени окисления изменяются, реакция является окислительно-восстановительной. Для окислительно-восстановительных реакций составим электронный баланс, расставим коэффициенты и укажем окислитель и восстановитель.

a) Al + CuCl₂ → AlCl₃ + Cu

Определяем степени окисления атомов:

$\text{Al}^{\text{0}} + \text{Cu}^{\text{+2}}\text{Cl}^{\text{-1}}_{\text{2}} \rightarrow \text{Al}^{\text{+3}}\text{Cl}^{\text{-1}}_{\text{3}} + \text{Cu}^{\text{0}}$

В данной реакции степень окисления алюминия изменяется с 0 до +3, а меди — с +2 до 0. Хлор сохраняет степень окисления -1. Следовательно, это окислительно-восстановительная реакция.

Составим электронный баланс:

Окисление (отдача электронов): $\text{Al}^{\text{0}} - 3\text{e}^{\text{-}} \rightarrow \text{Al}^{\text{+3}}$ | 2

Восстановление (прием электронов): $\text{Cu}^{\text{+2}} + 2\text{e}^{\text{-}} \rightarrow \text{Cu}^{\text{0}}$ | 3

Наименьшее общее кратное для 3 и 2 равно 6.

Расставляем коэффициенты в уравнении реакции:

$2\text{Al}^{\text{0}} + 3\text{Cu}^{\text{+2}}\text{Cl}^{\text{-1}}_{\text{2}} \rightarrow 2\text{Al}^{\text{+3}}\text{Cl}^{\text{-1}}_{\text{3}} + 3\text{Cu}^{\text{0}}$

Алюминий ($\text{Al}$) отдает электроны, следовательно, он является восстановителем. Ион меди ($\text{Cu}^{\text{+2}}$) принимает электроны, следовательно, $\text{CuCl}_{\text{2}}$ является окислителем (за счет ионов меди).

Ответ: Окислительно-восстановительная реакция. Уравнение: $2\text{Al} + 3\text{CuCl}_{\text{2}} \rightarrow 2\text{AlCl}_{\text{3}} + 3\text{Cu}$. Окислитель: $\text{CuCl}_{\text{2}}$ (за счет $\text{Cu}^{\text{+2}}$). Восстановитель: $\text{Al}$.

б) HCl + CaCO₃ → CaCl₂ + CO₂ + H₂O

Определяем степени окисления атомов:

$\text{H}^{\text{+1}}\text{Cl}^{\text{-1}} + \text{Ca}^{\text{+2}}\text{C}^{\text{+4}}\text{O}^{\text{-2}}_{\text{3}} \rightarrow \text{Ca}^{\text{+2}}\text{Cl}^{\text{-1}}_{\text{2}} + \text{C}^{\text{+4}}\text{O}^{\text{-2}}_{\text{2}} + \text{H}^{\text{+1}}_{\text{2}}\text{O}^{\text{-2}}$

В данной реакции степени окисления всех атомов (H, Cl, Ca, C, O) не изменяются. Следовательно, это не окислительно-восстановительная реакция.

Расставим коэффициенты в уравнении реакции:

$2\text{HCl} + \text{CaCO}_{\text{3}} \rightarrow \text{CaCl}_{\text{2}} + \text{CO}_{\text{2}} + \text{H}_{\text{2}}\text{O}$

Ответ: Не является окислительно-восстановительной реакцией. Уравнение: $2\text{HCl} + \text{CaCO}_{\text{3}} \rightarrow \text{CaCl}_{\text{2}} + \text{CO}_{\text{2}} + \text{H}_{\text{2}}\text{O}$.

в) NaCl + AgNO₃ → NaNO₃ + AgCl

Определяем степени окисления атомов:

$\text{Na}^{\text{+1}}\text{Cl}^{\text{-1}} + \text{Ag}^{\text{+1}}\text{N}^{\text{+5}}\text{O}^{\text{-2}}_{\text{3}} \rightarrow \text{Na}^{\text{+1}}\text{N}^{\text{+5}}\text{O}^{\text{-2}}_{\text{3}} + \text{Ag}^{\text{+1}}\text{Cl}^{\text{-1}}$

В данной реакции степени окисления всех атомов (Na, Cl, Ag, N, O) не изменяются. Следовательно, это не окислительно-восстановительная реакция.

Уравнение реакции уже сбалансировано:

$\text{NaCl} + \text{AgNO}_{\text{3}} \rightarrow \text{NaNO}_{\text{3}} + \text{AgCl}$

Ответ: Не является окислительно-восстановительной реакцией. Уравнение: $\text{NaCl} + \text{AgNO}_{\text{3}} \rightarrow \text{NaNO}_{\text{3}} + \text{AgCl}$.

г) N₂ + O₂ → NO

Определяем степени окисления атомов:

$\text{N}^{\text{0}}_{\text{2}} + \text{O}^{\text{0}}_{\text{2}} \rightarrow \text{N}^{\text{+2}}\text{O}^{\text{-2}}$

В данной реакции степень окисления азота изменяется с 0 до +2, а кислорода — с 0 до -2. Следовательно, это окислительно-восстановительная реакция.

Составим электронный баланс:

Окисление (отдача электронов): $\text{N}^{\text{0}}_{\text{2}} - 4\text{e}^{\text{-}} \rightarrow 2\text{N}^{\text{+2}}$ | 1

Восстановление (прием электронов): $\text{O}^{\text{0}}_{\text{2}} + 4\text{e}^{\text{-}} \rightarrow 2\text{O}^{\text{-2}}$ | 1

Наименьшее общее кратное для 4 и 4 равно 4.

Расставляем коэффициенты в уравнении реакции:

$\text{N}^{\text{0}}_{\text{2}} + \text{O}^{\text{0}}_{\text{2}} \rightarrow 2\text{N}^{\text{+2}}\text{O}^{\text{-2}}$

Азот ($\text{N}_{\text{2}}$) отдает электроны, следовательно, он является восстановителем. Кислород ($\text{O}_{\text{2}}$) принимает электроны, следовательно, он является окислителем.

Ответ: Окислительно-восстановительная реакция. Уравнение: $\text{N}_{\text{2}} + \text{O}_{\text{2}} \rightarrow 2\text{NO}$. Окислитель: $\text{O}_{\text{2}}$. Восстановитель: $\text{N}_{\text{2}}$.