Номер 491, страница 94 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

491. Для каждой реакции укажите окислитель и восстановитель:

а) $3C + 2Fe_2O_3 = 4Fe + 3CO_2$

б) $C + 2F_2 = CF_4$

в) $Ca + 2C = CaC_2$

г) $H_2O + C = H_2 + CO$

Чтобы определить окислитель и восстановитель в каждой реакции, необходимо проанализировать изменение степеней окисления элементов.

• Окислитель — это атом, ион или молекула, принимающие электроны. В ходе реакции степень окисления окислителя понижается.

• Восстановитель — это атом, ион или молекула, отдающие электроны. В ходе реакции степень окисления восстановителя повышается.

а) 3C + 2Fe₂O₃ = 4Fe + 3CO₂

Решение:

Определим степени окисления элементов до и после реакции:

$3\overset{0}{C} + 2\overset{+3}{Fe}_2\overset{-2}{O}_3 = 4\overset{0}{Fe} + 3\overset{+4}{C}\overset{-2}{O}_2$

Рассмотрим процессы изменения степеней окисления:

• Углерод (C) изменил степень окисления с 0 до +4. Он отдал электроны, следовательно, C является восстановителем (окисляется).

  $C^0 - 4e^- \rightarrow C^{+4}$

• Железо (Fe) изменило степень окисления с +3 до 0. Оно приняло электроны, следовательно, ион железа $Fe^{+3}$ в составе оксида железа (III) является окислителем (восстанавливается).

  $Fe^{+3} + 3e^- \rightarrow Fe^0$

Ответ: окислитель — оксид железа (III) (Fe₂O₃), восстановитель — углерод (C).

б) C + 2F₂ = CF₄

Решение:

Определим степени окисления элементов до и после реакции:

$\overset{0}{C} + 2\overset{0}{F}_2 = \overset{+4}{C}\overset{-1}{F}_4$

Рассмотрим процессы изменения степеней окисления:

• Углерод (C) изменил степень окисления с 0 до +4. Он отдал электроны, следовательно, C является восстановителем.

  $C^0 - 4e^- \rightarrow C^{+4}$

• Фтор (F) изменил степень окисления с 0 до -1. Он принял электроны, следовательно, F₂ является окислителем.

  $F_2^0 + 2e^- \rightarrow 2F^{-1}$

Ответ: окислитель — фтор (F₂), восстановитель — углерод (C).

в) Ca + 2C = CaC₂

Решение:

Определим степени окисления элементов до и после реакции:

$\overset{0}{Ca} + 2\overset{0}{C} = \overset{+2}{Ca}\overset{-1}{C}_2$

Рассмотрим процессы изменения степеней окисления:

• Кальций (Ca) изменил степень окисления с 0 до +2. Он отдал электроны, следовательно, Ca является восстановителем.

  $Ca^0 - 2e^- \rightarrow Ca^{+2}$

• Углерод (C) изменил степень окисления с 0 до -1. Он принял электроны, следовательно, C является окислителем.

  $C^0 + 1e^- \rightarrow C^{-1}$

Ответ: окислитель — углерод (C), восстановитель — кальций (Ca).

г) H₂O + C = H₂ + CO

Решение:

Определим степени окисления элементов до и после реакции:

$\overset{+1}{H}_2\overset{-2}{O} + \overset{0}{C} = \overset{0}{H}_2 + \overset{+2}{C}\overset{-2}{O}$

Рассмотрим процессы изменения степеней окисления:

• Углерод (C) изменил степень окисления с 0 до +2. Он отдал электроны, следовательно, C является восстановителем.

  $C^0 - 2e^- \rightarrow C^{+2}$

• Водород (H) изменил степень окисления с +1 до 0. Он принял электроны, следовательно, ион водорода $H^{+1}$ в составе воды является окислителем.

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

Ответ: окислитель — вода (H₂O), восстановитель — углерод (C).