§ 18.1. Окислительно-восстановительные реакции. Важнейшие окислители и восстановители. Окислительно-восстановительные процессы в природе, технике, быту
Вопросы, задания, задачи
1. Какие из предложенных веществ — SO3, Na2S, SO2, H2S, H2SO4, BaSO3 — за счёт атомов серы проявляют:
- а) только окислительные свойства;
- б) только восстановительные свойства;
- в) как окислительные, так и восстановительные свойства?
Ответ поясните.
2. Какие из предложенных веществ — N2, NO2, NO, HNO3, NH3, Ba(NO3)2, HNO2 — за счёт атомов азота проявляют:
- а) только окислительные свойства;
- б) только восстановительные свойства;
- в) как окислительные, так и восстановительные свойства?
Ответ поясните.
3. В каждой из схем окислительно-восстановительных реакций расставьте коэффициенты методом электронного баланса и укажите элемент, являющийся одновременно окислителем и восстановителем:
- a) «math class=¨wrs_chemistry¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«msub»«mi»Cu«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«mi mathvariant=¨normal¨»O«/mi»«mo»§#160;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»S«/mi»«mo»§#160;«/mo»«mo»§#8594;«/mo»«mo»§#160;«/mo»«msub»«mi»Cu«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«mi mathvariant=¨normal¨»S«/mi»«mo»§#160;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«msub»«mi»SO«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«mpadded voffset=¨+1px¨»«mo»§#8593;«/mo»«/mpadded»«/math»;
- б) «math class=¨wrs_chemistry¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«msub»«mi»NH«/mi»«mn»4«/mn»«/msub»«mrow»«msub»«mi»NO«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«mo»§#160;«/mo»«/mrow»«mover»«mrow»«mo»§#8594;«/mo»«mo»§#160;«/mo»«/mrow»«mi»t«/mi»«/mover»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»N«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«mpadded voffset=¨+1px¨»«mo»§#8593;«/mo»«/mpadded»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»H«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«mi mathvariant=¨normal¨»O«/mi»«mpadded voffset=¨+1px¨»«mo»§#8593;«/mo»«/mpadded»«/math»;
- в) «math class=¨wrs_chemistry¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«msub»«mi»NH«/mi»«mn»4«/mn»«/msub»«msub»«mi»NO«/mi»«mrow»«mn»3«/mn»«mo»§#160;«/mo»«/mrow»«/msub»«mover»«mrow»«mo»§#8594;«/mo»«mo»§#160;«/mo»«/mrow»«mi»t«/mi»«/mover»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»N«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«mi mathvariant=¨normal¨»O«/mi»«mpadded voffset=¨+1px¨»«mo»§#8593;«/mo»«/mpadded»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»H«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«mi mathvariant=¨normal¨»O«/mi»«mpadded voffset=¨+1px¨»«mo»§#8593;«/mo»«/mpadded»«/math»;
- г) «math class=¨wrs_chemistry¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mi»CuS«/mi»«mo»§#160;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»H«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«msub»«mi»SO«/mi»«mrow»«mn»4«/mn»«mo»(«/mo»«mi»§#1082;§#1086;§#1085;§#1094;«/mi»«mo»)«/mo»«/mrow»«/msub»«mover»«mrow»«mo»§#160;«/mo»«mo»§#8594;«/mo»«/mrow»«mrow»«mi»t«/mi»«mo»§#160;«/mo»«/mrow»«/mover»«mo»§#160;«/mo»«msub»«mi»CuSO«/mi»«mn»4«/mn»«/msub»«mo»§#160;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«msub»«mi»SO«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«mpadded voffset=¨+1px¨»«mo»§#8593;«/mo»«/mpadded»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»H«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«mi mathvariant=¨normal¨»O«/mi»«/math»;
4. Расставьте коэффициенты методом электронного баланса, а также укажите окислители и восстановители:
- H2C«math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨ class=¨wrs_chemistry¨»«mo»=«/mo»«/math»CH2 + KMnO4 + H2O → CH2(OH)«math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨ class=¨wrs_chemistry¨»«mo»-«/mo»«/math»CH2(OH) + MnO2↓ + KOH;
- CH3CH2OH + KMnO4 + H2SO4 → CH3COOH + MnSO4 + K2SO4 + H2O;
- CH3CHO + KMnO4 + H2SO4 → CH3COOH + MnSO4 + K2SO4 + H2O.
5. Для получения уксусного альдегида можно использовать реакцию окисления этилового спирта дихроматом калия («math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨ class=¨wrs_chemistry¨»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»K«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«msub»«mover»«mi»Cr«/mi»«mrow»«mo»+«/mo»«mn»6«/mn»«/mrow»«/mover»«mn»2«/mn»«/msub»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»O«/mi»«mn»7«/mn»«/msub»«/math») в кислой среде. Составьте соответствующее уравнение окислительно-восстановительной реакции.
6. Назовите ряды, в которых два предложенных вещества могут одновременно находиться в растворе:
- а) сульфат натрия и дихромат калия;
- б) дихромат калия и серная кислота;
- в) пероксид водорода и йодид калия;
- г) пероксид водорода и перманганат калия;
- д) йодид калия и хлорид натрия;
- е) гидроксид бария и сульфат магния.
Ответ поясните.
7. Вычислите объём (см3 при н. у.) оксида азота(II), который должен выделиться при растворении 1,92 г меди в разбавленной азотной кислоте, взятой в избытке.
8. В раствор сульфата меди массой 160 г и с массовой долей сульфата меди 20 % опустили гранулу цинка массой 6,5 г. Определите количественный состав (%) раствора после полного растворения гранулы цинка. Приведите уравнение химической реакции, описывающей процесс растворения цинка.
9. В качестве сырья для получения серной кислоты можно использовать пирит (FeS2), в котором атомы имеют степени окисления: железо +2, сера –1. Составьте уравнение обжига пирита в кислороде, в результате которого образуются оксиды железа(III) и серы(IV).
10. В раствор сульфата меди(II) опустили цинковую пластинку и выдержали некоторое время. После этого её извлекли из раствора, высушили и взвесили. Оказалось, что масса пластинки уменьшилась на 0,01 г за счёт выделения на её поверхности меди из раствора. Объясните это явление и определите массу меди, осевшей на пластинке. Принять молярную массу цинка равной 65 г/моль, меди — 64 г/моль.