Тема 7 ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ

Окислительно-восстановительными реакциями (ОВР) называются реакции, протекающие с изменениями степени окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ.

Состояние атомов в молекуле характеризует их степень окисления (окислительное число). Степень окисления определяется как формальный электрический заряд атома в соединении, вычисленный исходя из предположения, что соединение состоит из ионов. Степень окисления обозначается арабскими цифрами с алгебраическими знаками «+» или «–» перед цифрами в правом верхнем углу символа элемента, например: Fe⁺³, Cu⁺². Если в химическом соединении или в его растворе действительно присутствуют ионы, то для обозначения их заряда алгебраические знаки «+» или «–» записывают после цифры, например: Fe³⁺, Cu²⁺.

Степень окисления атомов в простых веществах равна нулю. Так, нулю равна степень окисления атомов в молекулах Н₂, О₂, Р₄ и др. Степень окисления любого простого одноатомного иона равна его заряду. Так, степень окисления Fe³⁺ равна +3, Br^- равна –1. В многоатомных молекулах и ионах алгебраическая сумма степеней окисления равна, соответственно, нулю и заряду иона.

Вариант 1

1. Что называют степенью окисления атома химического элемента?

Приведите примеры элементов, атомы которых могут проявлять как положительную, так и отрицательную степень окисления.

2. Как влияет реакция среды на окислительно-восстановительные процессы, протекающие с участием перманганата калия?

3. Обозначьте переход электронов и тип процесса для схемы: P⁰ P⁵⁺.

4. Составьте электронные уравнения и найдите коэффициенты для реакции

CH₄ + O₂ CO + H₂O.

Вариант 2

1. В чем принципиальное отличие окислительно-восстановительных реакций от реакции двойного обмена?

2. Как называют процесс, при котором происходит отдача электронов атомами или ионами?

3. Какая из приведенных ниже реакций является реакцией самоокисления – самовосста­новления?

1) Cl ₂ + H₂O = HCl + HClO;

2) 2KClO₃ = 2KCl + 3O₂.

4. Составьте электронные уравнения и найдите коэффициенты для реакции

NH₃ + O₂ NO + H₂O.

Вариант 3

1. Что представляет собой процесс окисления?

2. Сколько электронов принимает атом марганца, если восстановление перманганата ка­лия происходит в кислой среде?

3. Обозначьте переход электронов и тип процесса для схемы C^4- C²⁺.

4. Составьте электронные уравнения и найдите все коэффициенты для реакции

SO₂ + Br₂ + H₂O H₂SO₄ + HBr.

Вариант 4

1. Что представляет собой процесс восстановления?

2. Сколько электронов принимает атом марганца, если восстановление перманганата калия происходит в нейтральной среде?

3. Атом какого элемента в приведенной ниже реакции выполняет роль восстановителя (окисляется)? К какому типу окислительно-восстановительных процессов относится эта реакция?

(NH₄)₂Cr₂O₇ = Cr₂O₃ + № ₂ + 4H₂O

4. Составьте электронные уравнения и найдите коэффициенты реакции:

Na₂SO₄ + C CO₂ + Na₂S.

Вариант 5

1. Какие вещества называют окислителями? Приведите примеры важнейших окислителей.

2. Сколько электронов принимает атом марганца, если восстановление перманганата ка­лия происходит в щелочной среде?

3. Перепишите приведенные ниже уравнения и обозначьте тип каждого из них:

1. NH₄NO₃ = N₂O + 2H₂O

2. 4Na₂SO₃ = 3Na₂SO₄ + Na₂S

3. Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂

4. Составьте электронные уравнения и найдите коэффициенты для реакции:

ZnS + O₂ ZnO + SO₂

Вариант 6

1. Какие вещества называют восстановителями? Приведите примеры важнейших восстановителей.

2. В какой из реакций, уравнения которых приведены ниже, сера окисляется? (Уравнения перепишите).

1. Fe + S = FeS;

2. CuSO₄ + H₂S = CuS + H₂SO₄;

3. SO₂ + Br₂ + H₂O = H₂SO₄ + 2HBr;

3. Обозначьте переход электронов и тип процесса для схемы: HNO₃ NO₂

4. Составьте электронные уравнения и найдите коэффициенты для реакции:

N₂ + H₂ NH₃.

Вариант 7

1. Почему молекулы веществ HNO₃, KMnO₄, K₂Cr₂O₇ могут вступать в окислительно-восстановительных реакциях только как окислители?

2. При каких условиях коэффициенты при окислителе и восстановителе в электронных уравнениях надо удваивать?

3. Обозначьте переход электронов и тип процесса для схемы:

H₂SO₄ SO₂.

4. Составьте электронные уравнения и найдите коэффициенты для реакции:

NH₃ + O₂ N₂ +H₂O.

Вариант 8

1. Почему молекулы веществ H₂O, KJ, NH₃ могут вступать в окислительно-восстанови­тельных реакциях только как восстановители?

2. Как называется процесс, при котором происходят следующие изменения: N^3- N⁰?

3. Обозначьте тип окислительно-восстановительных реакций для следующих процессов (уравнения перепишите):

1. Zn + CuSO₄ = ZnSO₄ + Cu;

2. NH₄NO₂ = № ₂ + 2H₂O.

4. Составьте электронные уравнения и найдите все коэффициенты для реакции:

C + H₂SO₄ CO₂ + SO₂ + H₂O

Вариант 9

1. Как изменяется положительная степень окисления атома при окислительном процессе?

2. Какие ионы реально существуют в растворах: Mn⁷⁺ или MnO₄; S⁶⁺ или SO₄^2-; N⁵⁺ или NO₃?

3. Объясните, почему сероводородная кислота может быть только восстановителем, концентрированная серная кислота – только окислителем, а сульфиты выступают в окислительно-восстановительных реакциях в зависимости от условий и как окислители, и как восстановители.

4. Составьте электронные уравнения и найдите коэффициенты для реакции

As + O₂ As₂O₅.

Вариант 10

1. Почему молекулы веществ NaNO₂, K₂SO₃, KClO₃ могут в зависимости от условий выступать в окислительно-восстановительных реакциях и как окислители, и как восстановители?

2. Как называется процесс, при котором происходят следующие уравнения: J₂⁰ 2J^-1?

3. Атом какого элемента в приведенной ниже реакции играет роль окислителя (восста­навливается)?

2KClO₃ = 2KCl + 3O₂

4. Составьте электронные уравнения и найдите коэффициенты для реакции

SnO₂ + C Sn +CO.

Вариант 11

1. Как изменяется положительная степень окисления атома при восстановлении?

2. Какие коэффициенты в уравнениях окислительно-восстановительных реакций называют основными и как их определяют?

3. Объясните, почему аммиак может быть только восстановителем, азотная кислота – только окислителем, а нитриты в зависимости от условий выступают в окислительно-восстановительных процессах и как окислители, и как восстановители.

4. Составьте электронные уравнения и найдите коэффициенты для реакции

FeCl₃ + KJ FeCl₂ + J₂ + KCl.

Вариант 12

1. Какие процессы называют реакциями межмолекулярного окисления-восстановления? Можно ли отнести к этому типу реакцию, приведенную в п. 4?

2. Что обозначает термин «электронный баланс»? Какое соотношение должно быть всегда между числом отданных и принятых электронов в каждой данной окислительно-восстановительной реакции?

3. Обозначьте переход электронов и тип процесса для схемы Cl⁵⁺ Cl.

4. Составьте электронные уравнения и найдите коэффициенты для реакции

PbS +O₂ PbO + SO₂.

Вариант 13

1. Какие процессы называют реакциями внутримолекулярного окисления – восстановления? Можно ли отнести к этому типу реакцию, приведенную в п. 4?

2. В чем вы видите проявление закона единства и борьбы противоположностей в ходе окислительно-восстановительных реакций?

3. Обозначьте переход электронов и тип процесса для схемы N⁵⁺ N^3-.

4. Составьте электронные уравнения и найдите коэффициенты для реакции

HNO₃ + S H₂SO₄ + NO.

Вариант 14

1. Какие процессы называют реакциями самоокисления-самовосстановления? Можно ли отнести к этому типу реакцию, приведенную в п. 4?

2. В чем Вы видите проявление закона сохранения материи в ходе окислительно-восстановительной реакции?

3. Какое из приведенных ниже уравнений выражает окислительно-восстановительный процесс?

1. MnO₂ + 2KOH = K₂MnO₃ + H₂O;

2. MnO₂ + 4HCl = MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂O.

4. Составьте электронные уравнения и найдите коэффициенты для реакции

KNO₃ + C KNO₂ + CO₂.