Задание 19. Реакции окислительно-восстановительные. ЕГЭ 2022 по химии
Средний процент выполнения: 75.2%
Ответом к заданию 19 по химии может быть последовательность цифр, чисел или слов. Порядок записи имеет значение.
Задачи для практики
Задача 1
Установите соответствие между изменением степени окисления хрома и уравнением реакции, в которой это изменение происходит: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
| ИЗМЕНЕНИЕ СТЕПЕНИ ОКИСЛЕНИЯ | УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ |
| А) $Cr^{+3} → Cr^{0}$ Б) $Cr^{+6} → Cr^{0}$ В) $Cr^{0} → Cr^{+3}$ | 1) $2Cr + 6H_2SO_{4(конц.)} = Cr_2(SO_4)_3 + 3SO_2 + 6H_2O$ 2) $2CrO_3 + 3H_2S_{(р-р)} = 2Cr(OH)_3 + 3S$ 3) $K_2Cr_2O_7 + 4Al = 2Cr + Al_2O_3 + 2KAlO_2$ 4) $Cr_2O_3 + 3Ca = 2Cr + 3CaO$ |
Запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.
Решение
1)в 4 реакции хром- восстановитель, понижает степень окисления с +3 до 0, следовательно, выбираем А
2) в 3 реакции хром -восстановитель, понижает степень окисления с +6 до 0, следовательно, выбираем Б
3) в 1 реакции хром- окислитель, повышает степень окисления с 0 до +3, следовательно, выбираем В
Задача 2
Установите соответствие между схемой изменения степени окисления хлора в реакции и формулами веществ, которые вступают в эту реакцию: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
| ИЗМЕНЕНИЕ СТЕПЕНИ ОКИСЛЕНИЯ | ФОРМУЛЫ ИСХОДНЫХ ВЕЩЕСТВ |
| А) $Cl^0 → Cl^{–1}$ Б) $Cl^{–1} → Cl^0$ В) $Cl^{+5} → Cl^{–1}$ | 1) $KClO_3$ (нагревание) 2) $Cl_2$ и NaOH (гор. раствор) 3) KCl и $H_2SO_4$ (конц.) 4) HCl и $F_2$ |
Запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.
Решение
Рассмотрим указанные реакции
А: $Cl_2 + 2NaOH = NaClO + NaCl + H_2O$
Хлор в данной реакции является и окислителем и восстановителем, в одном случае он стал +1, а в другом -1.
Б: Фтор вытесняет хлор, тем самым окисляя его до $Cl_2$.
В: $4KClO_3 = 3KClO_4 + KCl$
Хлор снова проявляет свойства как окислителя, так и восстановителя.
Задача 3
Установите соответствие между уравнением реакции и изменением степени окисления восстановителя в ней: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
| УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ | ИЗМЕНЕНИЕ СТЕПЕНИ ОКИСЛЕНИЯ ВОССТАНОВИТЕЛЯ |
| А) $2NH_3 + 2Li = 2LiNH_2 + H2_$ Б) $H_2S + 2Na = Na_2S + H_2$ В) $4NH_3 + 6NO = 5N_2 + 6H_2O$ | 1) от +2 до 0 2) от –3 до 0 3) от 0 до –2 4) от –2 до +4 5) от 0 до +1 |
Запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.
Решение
Восстановитель повышает степень окисления, поэтому варианты 1 и 3 не подходят сразу. Типичными восстановителями являются металлы. В реакции А это литий, в реакции Б - натрий, оба повышают степень окисления от 0 до +1. В реакции В, восстановителем является азот в степени -3, окисляется он до степени 0, так как стал простым веществом.
Задача 4
Установите соответствие между схемой окислительно-восстановительной реакции и свойством азота, которое он проявляет в этой реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
| СХЕМА РЕАКЦИИ | СВОЙСТВО АЗОТА |
| А) $2NO + O_2 → 2NO_2$ Б) $СuО + NH_3 → N_2 + Cu + Н_2O$ В) $NH_3 + O_2 → N_2 + Н_2O$ | 1) окислитель 2) восстановитель 3) и окислитель, и восстановитель 4) не проявляет окислительно-восстановительных свойств |
Запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.
Решение
Окислитель понижает свою степень окисления, а восстановитель ее повышает. Исходя из этого рассмотрим три реакции:
А) Азот повышает степень с +2 до +4, поэтому он восстановитель.
Б) Азот до реакции имеет степень -3, после реакции ноль, опять восстановитель.
В) В этой реакции все точно также.
Задача 5
Установите соответствие между схемой химической реакции и изменением степени окисления окислителя: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
| СХЕМА РЕАКЦИИ | ИЗМЕНЕНИЕ СТЕПЕНИ ОКИСЛЕНИЯ ОКИСЛИТЕЛЯ |
| А) $FeCl_3 + HI → FeCl_2 + I_2 + HCl$ Б) $FeCl_2 + Cl_2 → FeCl_3$ В) $Fe_3O_4 + HI → FeI_2 + I_2 + H_2O$ | 1) $I^{–1} → I^0$ 2) $Fe^{+3} → Fe^{+2}$ 3) $Cl^0 → Cl^{–1}$ 4) $Fe^{+2} → Fe^{+3}$ |
Запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.
Решение
В окислительно-восстановительных реакциях окислитель принимает электроны и понижает свою степень окисления. Вычисляем степени окисления элементов и устанавливаем соответствие между схемой реакции и превращением окислителя.
1) $Fe^{+3}Cl_3^{–1} + H^{+1}I^{–1} → Fe^{+2}Cl_2^{–1} + I_2^{0} + H^{+1}Cl^{–1}$ (А — 2)
2) $Fe^{+2}Cl_2^{–1} + Cl_2^{0} → Fe^{+3}Cl_3^{–1}$ (Б — 3)
3) $Fe^{+2}O^{–2} · Fe_2^{+3}O_3^{–2} + H^{+1}I^{–1} → Fe^{+2}I_2^{–1} + I_2^{0} + H_2^{+1}O^{–2}$ (В — 2)
Задача 6
Установите соответствие между схемой окислительно-восстановительной реакции и свойством фосфора, которое он проявляет в этой реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
| СХЕМА РЕАКЦИИ | СВОЙСТВО ФОСФОРА |
| А) $P_4 + KOH + H_2O →KH_2PO_2 + PH_3$ Б) $PCl_5 + KOH → KCl + K_3PO_4 + H_2O$ В) $P_2O_5 + C → P + CO$ | 1) является окислителем 2) является восстановителем 3) является и окислителем, и восстановителем 4) не проявляет окислительно-восстановительных свойств |
Запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.
Решение
Окислитель принимает электроны и уменьшает степень окисления. Восстановитель отдаёт электроны и повышает степень окисления. Свойства и окислителя, и восстановителя проявляются в реакциях диспропорционирования, в которых атомы одного и того же элемента, находящие в одной степени, участвуют в окислительновосстановительной реакции.
А) $P_4^0 + KOH + H_2O → KH_2P^{+1}O_2 + P^{–3}H_3$
Степень окисления фосфора и увеличилась ($P^0 → P^{+1}$) и уменьшилась ($P^0 → P^{–3}$), то есть проявляет свойства и окислителя, и восстановителя. Ответ А — 3.
Б) $P^{+5}Cl_5 + KOH → KCl + K_3P^{+5}O_4 + H_2O$
Степень окисления фосфора не изменяется ($P^{+5} → P^{+5}$), то есть не проявляет окислительно-восстановительных свойств. Ответ Б — 4.
В) $P_2^{+5}O_5 + C → P^0 + CO$
Степень окисления фосфора уменьшается ($P^{+5} → P^0$), то есть фосфор проявляет свойства окислителя. Ответ В — 1.
Задача 7
Установите соответствие между изменением степени окисления серы в реакции и формулами веществ, которые вступают в эту реакцию: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
| ИЗМЕНЕНИЕ СТЕПЕНИ ОКИСЛЕНИЯ | ФОРМУЛЫ ВЕЩЕСТВ |
| А) $S^{+4} → S^{+6}$ Б) $S^{–2} → S^0$ В) $S^{+6} → S^{+4}$ | 1) Cu и $H_2SO_4$ (разб.) 2) $H_2S$ и $O_2$ 3) S и $H_2SO_4$ (конц.) 4) $SO_2$ и $O_2$ |
Запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.
Решение
Степень окисления — условный заряд атома в соединении, вычисленный исходя из предположения, что все связи в соединении — ионные, т. е. электронные пары полностью смещены к атому с большей электроотрицательностью. Степень окисления вычисляют исходя из требования: сумма всех положительных и всех отрицательных зарядов должна равняться нулю, то есть соединение должно быть электронейтральным.
Составляем уравнения реакций и вычисляем степени окисления серы:
1) $Cu^{0} + H_2^{+}S^{+6}O^{–2}_{4(разб.)} ≠$
2) $2H_2^{+1}S^{–2} + O_2^0= 2S^{0} + 2H_2^{+1}O^{–2}$ (Б — 2)
3) $S^0 + 2H_2^{+1}S^{+6}O^{–2}_{4(конц.)} = 3S^{+4}O^{–2}_2 + 2H_2^{+1}O^{–2}$ (В — 3)
4) $2S^{+4}O_2^{–2} + O_2^0= 2S^{+6}O_3^{–2}$ (А — 4)