100 ОВР, котрые помогут учащимся при сдаче ЕГЭ по химии.
1) 2KMnO4 + 3MnSO4 + 2H2O = 5MnO2 + K2SO4 + 2H2SO4
2) 2KMnO4 + 16HCl = 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O + 2KCl
3) 5NaNO2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + 5NaNO3 + K2SO4 + 3H2O
4) 10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 = 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O
5) 2KMnO4 + 5H2S + 3H2SO4 = 5S + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O
6) 2KMnO4 + 5Na2SO3 + 3H2SO4 = MnSO4 + K2SO4 + 5Na2SO4 + 3H2O
7)SO2 + 2KMnO4 + 4KOH = K2SO4 + 2K2MnO4 + 2H2O
K2Cr2O7 + 3H2S + 4H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 3S + K2SO4 + 7H2O
9) K2Cr2O7 + 3NaNO2 + 4H2SO4 = 3NaNO3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 4H2O
10) K2Cr2O7 + 6KI + 7H2SO4 = 3I2 + Cr2(SO4)3 + 4K2SO4 + 7H2O
11) 4Mg + 10HNO3(оч.разб.) = 4Mg(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
12) Cr2(SO4)3 + 3Br2 + 16NaOH = 6NaBr + 2Na2CrO4 + 3Na2SO4 + 8H2O
13)Al2S3 + 30HNO3(конц.) = 2Al(NO3)3 + 3H2SO4 + 24NO2 + 12H2O
14) 6FeSO4 + 2HNO3 + 3H2SO4 = 3Fe2(SO4)3 + 2NO + 4H2O
15) FeCl2 + 4HNO3(конц.) = Fe(NO3)3 + 2HCl + NO2 + H2O
16) AlP + 11HNO3(конц.) = H3PO4 + 8NO2 + Al(NO3)3 + 4H2O
17) 6FeSO4 + KClO3 + 3H2SO4 = 3Fe2(SO4)3 + KCl + 3H2O
18) 3MnSO4 + 2KClO3 + 12KOH = 3K2MnO4 + 2KCl + 3K2SO4 + 6H2O
19) 2Al + K2Cr2O7 + 7H2SO4 = Al2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O
20) 3P2O3 + 2HClO3 + 9H2O = 6H3PO4 + 2HCl
21) Cr2(SO4)3 + 6KMnO4 + 16KOH = 2K2CrO4 + 6K2MnO4 + 3K2SO4 + 8H2O
22) Cr2O3 + 3KNO3 + 4KOH = 2K2CrO4 + 3KNO2 + 2H2O
23) 2NaNO2 + 2NaI + 2H2SO4 = 2NO + I2 + 2Na2SO4 + 2H2O
24) 8KI + 9H2SO4(конц.) = 4I2 + H2S + 8KHSO4 + 4H2O
25) Cu + 2FeCl3 = CuCl2 + 2FeCl2
26) 3PH3 + 4HClO3 = 3H3PO4 + 4HCl
27) 3NO2 + H2O = NO + 2HNO3
28) I2 + K2SO3 + 2KOH = 2KI + K2SO4 + H2O
29) 2NH3 + 3KClO = N2 + 3KCl + 3H2O
30) 6P + 5HClO3 + 9H2O = 5HCl + 6H3PO4
31) 3P + 5HNO3 + 2H2O = 3H3PO4 + 5NO
32) Ca(ClO)2 + 4HCl = CaCl2 + 2Cl2 + 2H2O
33) 3H2S + HClO3 = 3S + HCl + 3H2O
34) Fe2(SO4)3 + 2KI = 2FeSO4 + I2 + K2SO4
35) 2KMnO4 + KI + H2O = 2MnO2 + KIO3 + 2KOH
36) I2 + 10HNO3(конц.) = 2HIO3 + 10NO2 + 4H2O
37) 3As2S3 + 28HNO3 + 4H2O = 6H3AsO4 + 28NO + 9H2SO4
38) 4Mg + 5H2SO4(конц.) = 4MgSO4 + H2S + 4H2O
39) MnO2 + 2KBr + 2H2SO4 = MnSO4 + Br2 + K2SO4 + 2H2O
40) 5HCOH + 4KMnO4 + 6H2SO4 = 5CO2 + 2K2SO4 + 4MnSO4 + 11H2O
41) 3KNO2 + 2KMnO4 + H2O = 3KNO3 + 2MnO2 + 2KOH
42) NaClO + 2KI + H2SO4 = I2 + NaCl + K2SO4 + H2O
43) 2KNO3 + 6KI + 4H2SO4 = 2NO + 3I2 + 4K2SO4 + 4H2O
44) 14HCl + K2Cr2O7 = 3Cl2 + 2CrCl3 + 2KCl + 7H2O
45) 2Cr(OH)3 + 3Cl2 + 10KOH = 2K2CrO4 + 6KCl + 8H2O
46) K2MnO4 + 8HCl = MnCl2 + 2Cl2 + 2KCl + 4H2O
47) K2Cr2O7 + 3Na2SO3 + 4H2O = 2Cr(OH)3 + 3Na2SO4 + 2KOH
48) 2KMnO4 + 10KBr + 8H2SO4 = 2MnSO4 + 5Br2 + 6K2SO4 + 8H2O
49) 4Zn + KNO3 + 7KOH = NH3 + 4K2ZnO2 + 2H2O
50) 2Fe(OH)3 + 3Br2 + 10KOH = 2K2FeO4 + 6KBr + 8H2O
51) P2O3 + 6KOH + 2NO2 = 2NO + 2K3PO4 + 3H2O
52) 2KMnO4 + 2NH3 = 2MnO2 + N2 + 2KOH + 2H2O
53) 3Na2SO3 + 2KMnO4 + H2O = 3Na2SO4 + 2MnO2 + 2KOH
54) 3NaNO2 + Na2Cr2O7 + 8HNO3 = 5NaNO3 + 2Cr(NO3)3 + 4H2O
55) B + HNO3(конц.) + 4HF = NO + HBF4 + 2H2O
56) 2CuCl2 + SO2 + 2H2O = 2CuCl + 2HCl + H2SO4
57) PH3 + 8AgNO3 + 4H2O = 8Ag + H3PO4 + 8HNO3
58) 2NH3 + 6KMnO4 + 6KOH = N2 + 6K2MnO4 + 6H2O
59) 5Zn + 2KMnO4 + 8H2SO4 = 5ZnSO4 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O
60) 3KNO2 + K2Cr2O7 + 8HNO3 = 5KNO3 + 2Cr(NO3)3 + 4H2O
61) FeS + 12HNO3(конц.) = Fe(NO3)3 + H2SO4 + 9NO2 + 5H2O
62) KIO3 + 5KI + 3H2SO4 = 3I2 + 3K2SO4 + 3H2O
63) 2NaCrO2 + 3Br2 + 8NaOH = 2Na2CrO4 + 6NaBr + 4H2O
64) Fe2(SO4)3 + Na2SO3 + H2O = 2FeSO4 + Na2SO4 + H2SO4
65) 3P2O3+ 2H2Cr2O7 + H2O = 2H3PO4 + 4CrPO4
66) 3Si + 4HNO3 + 18HF = 3H2SiF6 + 4NO + 8H2O
67) 5Na2SO3(нед.) + 2KIO3 + H2SO4 = I2 + K2SO4 + 5Na2SO4 + H2O
68) 2CrBr3 + 3H2O2 + 10NaOH = 2Na2CrO4 + 6NaBr + 8H2O
69) 8 KMnO4 + 5 PH3 + 12H2SO4 = 5H3PO4 + 8MnSO4 + 4K2SO4 + 12H2O
70) 3SO2 + K2Cr2O7 + H2SO4 = K2SO4 + Cr2(SO4)3 + H2O
71) 3P2O3 + 4HNO3 + 7H2O = 6H3PO4 + 4NO
72) 2NO + 3KClO + 2KOH = 2KNO3 + 3KCl + H2O
73) 5PH3 + 8KMnO4 + 12H2SO4 = 5H3PO4 + 4K2SO4 + 8MnSO4 + 12H2O
74) 5AsH3 + 8KMnO4 + 12H2SO4 = 5H3AsO4 + 4K2SO4 + 8MnSO4 + 12H2O
75) 2CuI + 4H2SO4(конц.) = 2CuSO4 + I2 + 4H2O + 2SO2
76) Si + 2KOH + H2O = K2SiO3 + 2H2 (to)
77) B + 3HNO3 = H3BO3 + 3NO2
78) 8NH3 + 3Br2 = N2 + 6NH4Br
79) P4 + 3KOH + 3H2O = PH3 + 3KH2PO2
80) Al2O3 + 3C + 3Cl2 = 2AlCl3 + 3CO(to)
81) H2S + HClO = S + HCl + H2O
82) 5KNO3(расплав) + 2P = 5KNO2 + P2O5
83) I2 + 5Cl2 + 6H2O = 2HIO3 + 10HCl
84) H2S + 4Cl2 + 4H2O = H2SO4 + 8HCl
85) 8Zn + 5H2S2O7 = 8ZnSO4 + 2H2S + 3H2O
86) 2FeCl3 + 3Na2S = 2FeS + S + 6NaCl
87) Na2S + 8NaNO3 + 9H2SO4 = 10NaHSO4 + 8NO2 + 4H2O
88) Cr2O3 + 3NaNO3 + 2Na2CO3 = 2Na2CrO4 + 3NaNO2 + 2CO2
89) 5C + Ca3(PO4)2 + 3SiO2 = 2P + 5CO + 3CaSiO3 (to)
90) 2NaI + H2O2 + H2SO4 = Na2SO4 + I2 + 2H2O
91) 14HBr + K2Cr2O7 = 2CrBr3 + 3Br2 + 7H2O + 2KBr
92) 2NH3 + 2KMnO4(тв.) = N2 + 2MnO2 + 2KOH + 2H2O (to)
93) 2FeCl3 + SO2 + 2H2O = 2FeCl2 + H2SO4 + 2HCl
94) 2HMnO4 + 5H2S + 2H2SO4 = 5S + 2MnSO4 + 8H2O
95) 3KNO3 + 8Al + 5KOH + 18H2O = 3NH3 + 8K[Al(OH)4]
96) 5H2O2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 5O2 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O
97) P4 + 20HNO3 = 4H3PO4 + 20NO2 + 4H2O
98) 3NaClO + 4NaOH + Cr2O3 = 2Na2CrO4 + 3NaCl + 2H2O
99) Na2SO3 + 2KMnO4 + 2KOH = 2K2MnO4 + Na2SO4 + H2O
100) Cr2(SO4)3 + 3H2O2 + 10NaOH = 2Na2CrO4 + 3Na2SO4 +8H2O
Основные правила составления окислительно-восстановительных реакций
(скачать pdf файл)
Существует несколько основных правил, которые сильно упрощают составление окислительно-восстановительных реакций. Более подробно эти и другие правила рассматривается на других страницах этого раздела, но для ЕГЭ достаточно знать правила из этого списка.
Правило 1. Реакции простых веществ: металлов и неметаллов с щелочами, кислотами и солями:
1.1) Из металлов только Al, Zn и Be взаимодействуют со щелочами с выделением водорода:
Zn + 2NaOH + 2H2O → Na2[Zn(OH)4] + H2
Be + 2NaOH + 2H2O → Na2[Be(OH)4] + H2
2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)4] + 3H2
1.2) Из неметаллов только S, P, Si и галогены реагируют с щелочами:
3S + 6NaOH → Na2SO3 + 2Na2S + 3H2O
P4 + 3NaOH + 3H2O → PH3 + 3NaH2PO2 (t°, гипофосфит натрия)
Si + 2NaOH + H2O → Na2SiO3 + 2H2
Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O (аналогично для Br2, I2)
3Cl2 + 6NaOH → 5NaCl + NaClO3 + 3H2O (при нагревании, аналогично для Br2, I2)
2.1) Металлы (стоящие в ряду активности металлов до H2) реагируют с кислотами-неокислителями с выделением водорода:
2HCl + Fe → FeCl2 + H2
H2SO4(р) + Fe → FeSO4 + H2
2.2) Все металлы, кроме Pt и Au, реагируют с кислотами-окислителями без выделения водорода:
2H2SO4(к) + 2Ag → Ag2SO4 + SO2 + 2H2O
6H2SO4(к) + 2Fe → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
2.3) Более сильные металлы вытесняют более слабые из растворов их солей:
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
3) Неметаллы не реагируют с кислотами-неокислителями:
C + HCl → реакция не идет
4) Такие неметаллы, как S, C, P могут реагировать с солями, проявляющими окислительные свойства (KClO3, KNO3 в расплавленном состоянии):
6P + 5KClO3 → 3P2O5 + 5KCl
C + 2KNO3 (расплав) → CO2 + 2KNO2
S + 2KNO3 (расплав) → SO2 + 2KNO2
5) Важная реакция получения фосфора:
5C + 3SiO2 + Ca3(PO4)2 → 5CO + 2P + 3CaSiO3
6) Из неметаллов только S, C, и P реагируют с кислотами-окислителями (в рамках ЕГЭ), а также I2 с HNO3(к):
Правило 2. Фосфор
1) Наиболее устойчивая степень окисления фосфора +5, следовательно, любые другие соединения фосфора окисляются сильными окислителями до этой степени окисления (с образованием P2O5 или фосфат-иона):
PH3 + 8KMnO4 + 11KOH → K3PO4 + 8K2MnO4 + 7H2O
6P + 5KClO3 → 5KCl + 3P2O5
3P2O3 + 4HNO3 + 7H2O → 6H3PO4 + 4NO
Правило 3. Азот
1) Аммиак, как правило, окисляется до азота N2:
8NH3 + 3KBrO4 → 3KBr + 4N2 + 12H2O
2NH3 + 3CuO → 3Cu + N2 + 6H2O
Исключением является каталитическое окисление аммиака:
4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O (катализатор)
Обычное горение аммиака протекает с образованием N2 (как и горение любых органических азотсодержащих соединений):
4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O
2) Нитрит-ионы окисляются до нитрат-ионов:
3KNO2 + K2Cr2O7 + 4H2SO4 → 3KNO3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 4H2O
3KNO2 + 2KMnO4 + H2O → 3KNO3 + 2MnO2 + 2KOH
3) Нитрит-ионы восстанавливаются до азота в реакциях с солями аммония:
NaNO2 + NH4Cl → N2 + NaCl + 2H2O
Ca(NO2)2 + (NH4)2SO4 → 2N2 + CaSO4 + 4H2O
4) Нитрит-ионы восстанавливаются до оксида азота (II) в реакциях с типичными восстановителями: HI, йодидами, солями Fe+2 и др.:
2KNO2 + 2KI + 2H2SO4 → 2NO + I2 + 2K2SO4 + 2H2O
HNO2 + 2HI → 2NO + I2 + 2H2O
Следующий тип реакций встречается в вариантах Ю.Н. Медведева.
5) Нитрат-ионы являются сильными окислителями при сплавлении с соединениями Cr, Mn, Fe в щелочной среде и с некоторыми неметаллами (восстанавливаются до нитритов):
3NaNO3 + Cr2O3 + 4KOH → 3NaNO2 + 2K2CrO4 + 2H2O
KNO3 + MnO2 + K2CO3 → KNO2 + K2MnO4 + CO2
2NaNO3 + FeSO4 + 4NaOH → 2NaNO2 + Na2FeO4 + Na2SO4 + 2H2O
2KNO3(расплав) + C → 2KNO2 + CO2
2KNO3(расплав) + S → 2KNO2 + SO2
6) Нитрат-ионы являются сильными окислителями в кислотной среде:
2KNO3 + Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + 2NO2 + K2SO4 + 2H2O
7) Восстановление нитратов до аммиака в реакциях с такими металлами, как Al, Zn, Mg (встречается очень редко):
3NaNO3 + 8Al + 5NaOH +18H2O → 3NH3 + 8Na[Al(OH)4]
NaNO3 + 4Zn + 7NaOH + 6H2O → NH3 + 4Na2[Zn(OH)4]
KNO3 + 4Mg + 6H2O → NH3 + 4Mg(OH)2 + KOH
Взаимодействие азотной кислоты с простыми и сложными веществами
Правило 4. Кислород
1) Перекись водорода окисляется до кислорода O2 типичными окислителями:
KMnO4, K2Cr2O7, галогены, соли кислородсодержащих кислот хлора (например, KClO3) и некоторыми другими.
5H2O2 + KMnO4 + 3H2SO4 → 2MnSO4 + K2SO4 + 5O2 + 8H2O
3H2O2 + 2KNO3 + H2SO4 → K2SO4 + 2NO + 3O2 + 4H2O
2) Перекись водорода восстанавливается до H2O типичными восстановителями:
KI (HI, йодиды), K2SO3 (SO2, сульфиты), KNO2 (нитриты), PbS (H2S, сульфиды), соединения Cr+3 в щелочной среде, соединения Fe+2, NH3 и некоторыми другими.
H2O2 + Na2SO3 → Na2SO4 + H2O
H2O2 + KNO2 → KNO3 + H2O
3H2O2 + 2NaCrO2 + 2NaOH → 2Na2CrO4 + 4H2O
Свойства пероксида водорода с примерами
Правило 5. Галогены
1) Галогены диспропорционируют в щелочах:
Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O (аналогично для Br2, I2)
3Cl2 + 6NaOH → 5NaCl + NaClO3 + 3H2O (при нагревании, аналогично для Br2, I2)
2) Простые вещества галогены и соединения галогенов в любой положительной степени окисления восстанавливаются, как правило, до галогенид-ионов (т.е. до ст. ок. -1) в реакциях с типичными восстановителями:
5HClO3 + 6P + 9H2O → 5HCl + 6H3PO4
KClO3 + 6Fe(OH)2 + 18HCl → 6FeCl3 + KCl + 15H2O
2Cl2 + H3PO2 + 7KOH → K3PO4 + 4KCl + 5H2O
2Br2 + CrCl2 + 8NaOH → Na2CrO4 + 2NaCl + 4NaBr + 4H2O
Исключение: соединения йода в высоких степенях окисления могут восстанавливаться до I2, а не до йодид-иона
KIO3 + 5KI + 3H2SO4 → 3I2 + 3K2SO4 + 3H2O.
3) Галогенид-ионы окисляются, как правило, до простых веществ: Cl2, Br2, I2:
14HCl + K2Cr2O7 → 3Cl2 + 2CrCl3 + 2KCl + 7H2O
16HCl + 2KMnO4 → 5Cl2 + 2MnCl2 + 2KCl + 8H2O
4) Йодид меди восстанавливает серную кислоту до SO2, тогда как йодиды активных металлов до H2S:
2CuI + 4H2SO4(конц.) → I2 + 2SO2 + 2CuSO4 + 4H2O
8KI + 5H2SO4(конц.) → 4I2 + H2S + 4K2SO4 + 4H2O
5) Концентрированной серной кислотой окисляются только бромид- и йодид-ионы. В первом случае образуется SO2, во втором H2S.
2KBr + 2H2SO4(конц.) → Br2 + SO2 + K2SO4 + 2H2O
8KI + 5H2SO4(конц.) → 4I2 + H2S + 4K2SO4 + 4H2O.
6) Более сильные галогены вытесняют менее сильные из галогенидов. В ряду F2, Cl2, Br2, I2 окислительные свойства ослабевают.
Cl2 + 2NaI → I2 + 2NaCl
Cl2 + NaF → реакция не идет, так как Cl2 — более слабый окислитель чем F2.
Все галогены вытесняют серу из сульфидов:
(NH4)2S + Br2 → S + 2NH4Br.
Правило 6. Сера
1) Сульфид-ионы обычно окисляются до S типичными окислителями: Br2, I2, растворами солей K2Cr2O7, KMnO4 и др.:
3Na2S + K2Cr2O7 + 7H2SO4 → 3S + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 3Na2SO4 + 7H2O
5Na2S + 2KMnO4 + 16HCl → 5S + 2MnCl2 + 10NaCl + 2KCl + 8H2O
H2S + Br2 → S + 2HBr
H2S + H2O2 → S + 2H2O (образование H2SO4 возможно, зависит от условий задания)
2) С H2SO4(к) сероводород и сульфиды реагируют с образованием SO2, аналогично реакции кислоты с серой:
S + H2SO4(конц.) → 3SO2 + 2H2O (t)
H2S + 3H2SO4(конц.) → 4SO2 + 4H2O (t)
K2S + 4H2SO4(конц.) → K2SO4 + 4SO2 + 4H2O
В этой реакции сульфид-ион окисляется до SO2: S–2 -6e → S+4.
Часть сульфат-ионов восстанавливается также до SO2 и часть остается для образования соли K2SO4.
3) Окисление H2S и сульфидов до сульфат-ионов протекает в реакциях с такими окислителями, как Cl2 в воде, H2O2, HNO3(конц.) при нагревании:
H2S + 4Cl2 + 4H2O → H2SO4 + 8HCl
H2S + 8HNO3(конц.) → H2SO4 + 8NO2 + 4H2O (образование S будет считаться ошибкой!)
PbS + 4H2O2 → PbSO4 + 4H2O (черный сульфид свинца превращается в белый сульфат)
4) Сульфит-ионы любыми окислителями окисляются до сульфат-иона:
3Na2SO3 + 2KMnO4 + H2O → 2MnO2 + 2Na2SO4 + 2KOH
3K2SO3 + 2K2CrO4 + 5H2O → 2Cr(OH)3 + 3K2SO4 + 4KOH.
5) Взаимодействие серной кислоты с простыми и сложными веществами
Правило 7. Медь
1) Соединения Cu+2 окисляют соединения S+4 и I– (восстанавливаясь до Cu+1):
2CuCl2 + SO2 + 2H2O → 2CuCl + 2HCl + H2SO4
2Cu(NO3)2 + 4KI → 2CuI + I2 + 4KNO3
В реакции с аммиаком выделяется металлическая медь:
3CuO + 2NH3 → N2 + 3Cu + 3H2O
2) Йодиды меди реагируют с H2SO4(к) с образованием SO2, тогда как йодиды щелочных металлов с образованием H2S:
2CuI + 4H2SO4 → 2CuSO4 + I2 + 2SO2 + 4H2O
8KI + 5H2SO4(конц.) → 4K2SO4 + 4I2 + H2S + 4H2O
3) Медь по-разному реагирует с галогенами:
Cu + Cl2 → CuCl2
Cu + Br2 → CuBr2
2Cu + I2 → 2CuI (соль меди +1)
4) Медь в степени окисления +2 восстанавливается самой медью:
CuO + Cu → Cu2O (t)
CuCl2 + Cu → 2CuCl (t).
Правило 8. Железо
1) Соединения Fe+3 окисляют соединения S–2, S+4, I– и некоторые слабые металлы (восстанавливаясь до Fe+2):
Fe2O3 + 6HI → 2FeI2 + I2 + 3H2O
2FeCl3 + 3Na2S → 2FeS + S + 6NaCl
2FeCl3 + H2S → 2FeCl2 + S + 2HCl
2FeCl3 + Na2SO3 +H2O → 2FeCl2 + Na2SO4 + 2HCl
2FeCl3 + Cu → CuCl2 + 2FeCl2 (соль железа +2)
Fe2(SO4)3 + Cu → CuSO4 + 2FeSO4 (соль железа +2)
2Fe(NO3)3 + Fe → 3Fe(NO3)2 (соль железа +2)
2) В кислой среде соединения Fe+2 окисляются такими окислителями, как KMnO4, K2Cr2O7, Na2O2, HNO3, H2SO4(к) и др. до солей Fe+3:
6FeCl2 + Na2Cr2O7 + 14HCl → 6FeCl3 + 2CrCl3 + 2NaCl + 7H2O
2FeSO4 + Na2O2 + 2H2SO4 → Fe2(SO4)3 + Na2SO4 + 2H2O
3) В щелочной среде образуется гидроксид железа (III):
FeCl2 + KMnO4 + 3KOH → K2MnO4 + Fe(OH)3 + 2KCl
2FeSO4 + 2KMnO4 + 6NaOH → K2MnO4 + 2Fe(OH)3 + Na2MnO4 + 2Na2SO4
4) Железо по-разному реагирует с галогенами:
2Fe + 3F2 → 2FeF3
2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3
2Fe + 3Br2 → 2FeBr3
Fe + I2 → FeI2 (соль железа +2)
5) Соединения Fe+2, Fe+3 также могут быть окислены до степени окисления +6 (до ферратов, например, Na2FeO4) очень сильными окислителями, но на ЕГЭ знание этих реакций не проверяется (источник: вебинары от разработчиков экзамена):
3FeSO4 + 2NaClO3 + 12NaOH → 3Na2FeO4 + 2NaCl + 3Na2SO4 + 6H2O.
Правило 9. Марганец
1) В кислой среде образуются соли Mn+2:
K2MnO4 + 8HBr → MnBr2 + 2Br2 + 2KBr + 4H2O
2KMnO4 + 5SO2 + 2H2O → 2MnSO4 + K2SO4 + 2H2SO4
2) В щелочной среде образуется манганат-ион MnO42– (зеленого цвета):
MnSO4 + 2Br2 + 8KOH → K2MnO4 + 4KBr + Na2SO4 + 4H2O
2KMnO4 + 2FeSO4 + 6NaOH → K2MnO4 + 2Fe(OH)3 + Na2MnO4 + 2Na2SO4
3) В нейтральной среде образуется осадок бурого цвета MnO2:
3MnSO4 + 2KMnO4 + 2H2O → 5MnO2 + K2SO4 + 2H2SO4
2KMnO4 + 3K2S + 4H2O → 2MnO2 + 3S + 8KOH
K2MnO4 + Na2S + 2H2O → S + MnO2 + 2NaOH + 2KOH
Правило 10. Хром
1) Восстановление дихроматов в кислой среде протекает с образованием солей Cr+3:
Na2Cr2O7 + 6NaI + 7H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 3I2 + 4Na2SO4 + 7H2O
K2Cr2O7 + 6FeSO4 + 7H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 3Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O
K2Cr2O7 + 3KNO2 + 8HNO3 → 2Cr(NO3)3 + 5KNO3 + 4H2O
2) Окисление соединений Cr+2 в кислой среде протекает с образованием солей Cr+3:
6CrCl2 + K2Cr2O7 + 14HCl → 8CrCl3 + 2KCl + 7H2O
2CrCl2 + 4H2SO4(конц.) → Cr2(SO4)3 + SO2 + 4HCl + 2H2O
3) Окисление соединений Cr+3 очень сильными окислителями с щелочами или с карбонатами щелочных металлов протекает с образованием хроматов (типичные окислители: KNO3, Cl2, KClO3, H2O2 и др. в щел. среде):
Cr2O3 + 3KNO3 + 2K2CO3 → 2K2CrO4 + 3KNO2 + 2CO2
Cr2(SO4)3 + 3Cl2 + 16KOH → 2K2CrO4 + 6KCl + 3K2SO4 + 8H2O
2Cr(OH)3 + KClO3 + 4NaOH → 2Na2CrO4 + KCl + 5H2O
2Cr(OH)3 + 3H2O2 + 4KOH → 2K2CrO4 + 8H2O
4) Соединения Cr+6 в различных средах:
В щелочной среде устойчивы соли хромовой кислоты (хроматы, желтого цвета), например, Na2CrO4.
В кислой среде устойчивы соли дихромовой кислоты (дихроматы, оранжевого цвета), например, Na2Cr2O7.
CrO3 + 2KOH → K2CrO4 + H2O
2K2CrO4 + H2SO4 → K2Cr2O7 + K2SO4 + H2O (в кислотной среде желтая окраска переходит в оранжевую).
Na2Cr2O7 + 2NaOH → 2Na2CrO4 + H2O (в щелочной среде оранжевая окраска переходит в желтую).
Правило 11. Среда раствора
1) С карбонатами щелочных металлов реакции протекают аналогично щелочной среде реакции:
Cr2O3 + 3KNO3 + 2K2CO3 → 2K2CrO4 + 3KNO2 + 2CO2
MnO2 + KNO3 + K2CO3 → K2MnO4 + KNO2 + CO2
2) Если в реакцию вступает оксид серы (IV) SO2 в нейтральном растворе, то реакция протекает аналогично кислой среде раствора:
2KMnO4 + 5SO2 + 2H2O → 2MnSO4 + K2SO4 + 2H2SO4.
Поэтому очень важно не зубрить окислительно-восстановительные реакции, а знать какие соединения проявляют окислительные, а какие восстановительные свойства, и знать основные правила, приведенные выше.
1. Окислители и восстановители
2. Классификация окислительно–восстановительных реакций
3. Основные правила составления ОВР
4. Общие закономерности протекания ОВР
5. Основные схемы ОВР
5.1. Схема восстановления перманганатов
5.2. Схема восстановления хроматов/бихроматов
5.3. Разложение нитратов
5.4. Окислительные свойства азотной кислоты
5.5. Взаимодействие металлов с серной кислотой
5.6. Пероксид водорода
Окислительно-восстановительные реакции — это химические реакции, сопровождающиеся изменением степени окисления у атомов реагирующих веществ. При этом некоторые частицы отдают электроны, а некоторые получают.
Окислители и восстановители
Окислители — это частицы (атомы, молекулы или ионы), которые принимают электроны в ходе химической реакции. При этом степень окисления окислителя понижается. Окислители при этом восстанавливаются.
Восстановители — это частицы (атомы, молекулы или ионы), которые отдают электроны в ходе химической реакции. При этом степень окисления восстановителя повышается. Восстановители при этом окисляются.
Химические вещества можно разделить на типичные окислители, типичные восстановители, и вещества, которые могут проявлять и окислительные, и восстановительные свойства. Некоторые вещества практически не проявляют окислительно-восстановительную активность.
К типичным окислителям относят:
- простые вещества-неметаллы с наиболее сильными окислительными свойствами (фтор F2, кислород O2, хлор Cl2);
- сложные вещества, в составе которых есть ионы металлов или неметаллов с высокими положительными (как правило, высшими) степенями окисления: кислоты (HN+5O3, HCl+7O4), соли (KN+5O3, KMn+7O4), оксиды (S+6O3, Cr+6O3)
- соединения, содержащие некоторые катионы металлов, имеющих высокие степени окисления: Pb4+, Fe3+, Au3+ и др.
Типичные восстановители – это, как правило:
- простые вещества-металлы (восстановительные способности металлов определяются рядом электрохимической активности);
- сложные вещества, в составе которых есть атомы или ионы неметаллов с отрицательной (как правило, низшей) степенью окисления: бинарные водородные соединения (H2S, HBr), соли бескислородных кислот (K2S, NaI);
- некоторые соединения, содержащие катионы с минимальной положительной степенью окисления (Sn2+, Fe2+, Cr2+), которые, отдавая электроны, могут повышать свою степень окисления;
- соединения, содержащие сложные ионы, состоящие из неметаллов с промежуточной положительной степенью окисления (S+4O3)2–, (НР+3O3)2–, в которых элементы могут, отдавая электроны, повышать свою положительную степень окисления.
Большинство остальных веществ может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства.
Типичные окислители и восстановители приведены в таблице.
В лабораторной практике наиболее часто используются следующие окислители:
-
перманганат калия (KMnO4);
-
дихромат калия (K2Cr2O7);
-
азотная кислота (HNO3);
-
концентрированная серная кислота (H2SO4);
-
пероксид водорода (H2O2);
-
оксиды марганца (IV) и свинца (IV) (MnO2, PbO2);
-
расплавленный нитрат калия (KNO3) и расплавы некоторых других нитратов .
К восстановителям, которые применяются в лабораторной практике относятся:
- магний (Mg), алюминий (Al), цинк (Zn) и другие активные металлы;
- водород (Н2) и углерод (С);
- иодид калия (KI);
- сульфид натрия (Na2S) и сероводород (H2S);
- сульфит натрия (Na2SO3);
- хлорид олова (SnCl2).
Классификация окислительно-восстановительных реакций
Окислительно-восстановительные реакции обычно разделяют на четыре типа: межмолекулярные, внутримолекулярные, реакции диспропорционирования (самоокисления-самовосстановления), и реакции контрдиспропорционирования.
Межмолекулярные реакции протекают с изменением степени окисления разных элементов из разных реагентов. При этом образуются разные продукты окисления и восстановления.
2Al0 + Fe+32O3 → Al+32O3 + 2Fe0,
C0 + 4HN+5O3(конц) = C+4O2 ↑ + 4N+4O2 ↑+ 2H2O.
Внутримолекулярные реакции – это такие реакции, в которых разные элементы из одного реагента переходят в разные продукты, например:
(N-3H4)2Cr+62O7 → N20 ↑+ Cr+32O3 + 4 H2O,
2 NaN+5O-23 → 2 NaN+3O2 + O02↑.
Реакции диспропорционирования (самоокисления-самовосстановления) – это такие реакции, в которых окислитель и восстановитель – один и тот же элемент одного реагента, который при этом переходит в разные продукты:
3Br2 + 6 KOH → 5KBr + KBrO3 + 3 H2O,
Репропорционирование (конпропорционирование, контрдиспропорционирование) – это реакции, в которых окислитель и восстановитель – это один и тот же элемент, который из разных реагентов переходит в один продукт. Реакция, обратная диспропорционированию.
2H2S-2 + S+4O2 = 3S + 2H2O
Основные правила составления окислительно-восстановительных реакций
Окислительно-восстановительные реакции сопровождаются процессами окисления и восстановления:
Окисление — это процесс отдачи электронов восстановителем.
Восстановление — это процесс присоединения электронов окислителем.
Окислитель восстанавливается, а восстановитель окисляется.
В окислительно-восстановительных реакциях соблюдается электронный баланс: количество электронов, которые отдает восстановитель, равно количеству электронов, которые получает окислитель. Если баланс составлен неверно, составить сложные ОВР у вас не получится.
Используется несколько методов составления окислительно-восстановительных реакций (ОВР): метод электронного баланса, метод электронно-ионного баланса (метод полуреакций) и другие.
Рассмотрим подробно метод электронного баланса.
«Опознать» ОВР довольно легко — достаточно расставить степени окисления во всех соединениях и определить, что атомы меняют степень окисления:
K+2S-2 + 2K+Mn+7O-24 = 2K+2Mn+6O-24 + S0
Выписываем отдельно атомы элементов, меняющих степень окисления, в состоянии ДО реакции и ПОСЛЕ реакции.
Степень окисления меняют атомы марганца и серы:
S-2 -2e = S0
Mn+7 + 1e = Mn+6
Марганец поглощает 1 электрон, сера отдает 2 электрона. При этом необходимо, чтобы соблюдался электронный баланс. Следовательно, необходимо удвоить число атомов марганца, а число атомов серы оставить без изменения. Балансовые коэффициенты указываем и перед реагентами, и перед продуктами!
Схема составления уравнений ОВР методом электронного баланса:
Внимание! В реакции может быть несколько окислителей или восстановителей. Баланс необходимо составить так, чтобы ОБЩЕЕ число отданных и полученных электронов было одинаковым.
Общие закономерности протекания окислительно-восстановительных реакций
Продукты окислительно-восстановительных реакций зачастую зависят от условий проведения процесса. Рассмотрим основные факторы, влияющие на протекание окислительно-восстановительных реакций.
Самый очевидный фактор, определяющий — среда раствора реакции — кислая, нейтральная или щелочная. Как правило (но не обязательно), вещество, определяющее среду, указано среди реагентов. Возможны такие варианты:
- окислительная активность усиливается в более кислой среде и окислитель восстанавливается глубже (например, перманганат калия, KMnO4, где Mn+7 в кислой среде восстанавливается до Mn+2, а в щелочной — до Mn+6);
- окислительная активность усиливается в более щелочной среде, и окислитель восстанавливается глубже (например, нитрат калия KNO3, где N+5 при взаимодействии с восстановителем в щелочной среде восстанавливается до N-3);
- либо окислитель практически не подвержен изменениям среды.
Среда протекания реакции позволяет определить состав и форму существования остальных продуктов ОВР. Основной принцип — продукты образуются такие, которые не взаимодействуют с реагентами!
Обратите внимание! Если среда раствора кислая, то среди продуктов реакции не могут присутствовать основания и основные оксиды, т.к. они взаимодействуют с кислотой. И, наоборот, в щелочной среде исключено образование кислоты и кислотного оксида. Это одна из наиболее частых, и наиболее грубых ошибок.
Также на направление протекания ОВР влияет природа реагирующих веществ. Например, при взаимодействии азотной кислоты HNO3 с восстановителями наблюдается закономерность — чем больше активность восстановителя, тем больше восстанавливается азот N+5.
При увеличении температуры большинство ОВР, как правило, проходят более интенсивно и более глубоко.
В гетерогенных реакциях на состав продуктов зачастую влияет степень измельчения твердого вещества. Например, порошковый цинк с азотной кислотой образует одни продукты, а гранулированный — совершенно другие. Чем больше степень измельчения реагента, тем больше его активность, как правило.
Рассмотрим наиболее типичные лабораторные окислители.
Основные схемы окислительно-восстановительных реакций
Схема восстановления перманганатов
В составе перманганатов есть мощный окислитель — марганец в степени окисления +7. Соли марганца +7 окрашивают раствор в фиолетовый цвет.
Перманганаты, в зависимости от среды реакционного раствора, восстанавливаются по-разному.
В кислой среде восстановление происходит более глубоко, до Mn2+. Оксид марганца в степени окисления +2 проявляет основные свойства, поэтому в кислой среде образуется соль. Соли марганца +2 бесцветны. В нейтральном растворе марганец восстанавливается до степени окисления +4, с образованием амфотерного оксида MnO2 — коричневого осадка, нерастворимого в кислотах и щелочах. В щелочной среде марганец восстанавливается минимально — до ближайшей степени окисления +6. Соединения марганца +6 проявляют кислотные свойства, в щелочной среде образуют соли — манганаты. Манганаты придают раствору зеленую окраску.
Рассмотрим взаимодействие перманганата калия KMnO4 с сульфидом калия в кислой, нейтральной и щелочной средах. В этих реакциях продуктом окисления сульфид-иона является S0.
5 K2S + 2 KMnO4 + 8 H2SO4 = 5 S + 2 MnSO4 + 6 K2SO4 + 8 H2O,
3 K2S + 2 KMnO4 + 4 H2O = 2 MnO2↓ + 3 S↓ + 8 KOH,
Распространенной ошибкой в этой реакции является указание на взаимодействие серы и щелочи в продуктах реакции. Однако, сера взаимодействует с щелочью в довольно жестких условиях (повышенная температура), что не соответствует условиям этой реакции. При обычных условиях правильно будет указывать именно молекулярную серу и щелочь отдельно, а не продукты их взаимодействия.
K2S + 2 KMnO4 –(KOH)= 2 K2MnO4 + S↓
При составлении этой реакции также возникают трудности. Дело в том, что в данном случае написание молекулы среды (КОН или другая щелочь) в реагентах не требуется для уравнивания реакции. Щелочь принимает участие в реакции, и определяет продукт восстановления перманганата калия, но реагенты и продукты уравниваются и без ее участия. Этот, казалось бы, парадокс легко разрешим, если вспомнить, что химическая реакция — это всего лишь условная запись, которая не указывает на каждый происходящий процесс, а всего лишь является отображением суммы всех процессов. Как определить это самостоятельно? Если действовать по классической схеме — баланс-балансовые коэффициенты-уравнивание металла, то вы увидите, что металлы уравниваются балансовыми коэффициентами, и наличие щелочи в левой части уравнения реакции будет лишним.
Перманганаты окисляют:
- неметаллы с отрицательной степенью окисления до простых веществ (со степенью окисления 0), исключения — фосфор, мышьяк — до +5;
- неметаллы с промежуточной степенью окисления до высшей степени окисления;
- активные металлы из простых веществ (ст.окисления 0) до соединений со стабильной положительной степенью окисления металла.
KMnO4 + неМе (низшая с.о.) = неМе0 + другие продукты
KMnO4 + неМе (промежуточная с.о.) = неМе(высшая с.о.) + др. продукты
KMnO4 + Ме0 = Ме (стабильная с.о.) + др. продукты
KMnO4 + P-3, As-3= P+5, As+5 + др. продукты
Схема восстановления хроматов/бихроматов
Особенностью хрома с валентностью VI является то, что он образует 2 типа солей в водных растворах: хроматы и бихроматы, в зависимости от среды раствора. Хроматы активных металлов (например, K2CrO4) — это соли, которые устойчивы в щелочной среде. Дихроматы (бихроматы) активных металлов (например, K2Cr2O7) — соли, устойчивые в кислой среде.
Восстанавливаются соединения хрома (VI) до соединений хрома (III). Соединения хрома Cr+3 — амфотерные, и в зависимости от среды раствора они существуют в растворе в различных формах: в кислой среде в виде солей (амфотерные соединения при взаимодействии с кислотами образуют соли), в нейтральной среде — нерастворимый амфотерный гидроксид хрома (III) Cr(OH)3, и в щелочной среде соединения хрома (III) образуют комплексную соль, например, гексагидроксохромат (III) калия K3[Cr(OH)6].
Соединения хрома VI окисляют:
- неметаллы в отрицательной степени окисления до простых веществ (со степенью окисления 0), исключения — фосфор, мышьяк – до +5;
- неметаллы в промежуточной степени окисления до высшей степени окисления;
- активные металлы из простых веществ (ст.окисления 0) до соединений со стабильной положительной степенью окисления металла.
Хромат/бихромат + неМе (отрицательная с.о.) = неМе0 + другие продукты
Хромат/бихромат + неМе (промежуточная положительная с.о.) = неМе(высшая с.о.) + др. продукты
Хромат/бихромат + Ме0 = Ме (стабильная с.о.) + др. продукты
Хромат/бихромат + P, As (отрицательная с.о.) = P, As+5 + другие продукты
Разложение нитратов
Соли-нитраты содержат азот в степени окисления +5 — сильный окислитель. Такой азот может окислять кислород (О-2). Это происходит при нагревании нитратов. При этом в большинстве случаев кислород окисляется до степени окисления 0, т.е. до молекулярного кислорода O2.
В зависимости от типа металла, образующего соль, при термическом (температурном) разложении нитратов образуются различные продукты: если металл активный (в ряду электрохимической активности находятся до магния), то азот восстанавливается до степени окисления +3, и при разложении образуется соли-нитриты и молекулярный кислород.
Например:
2NaNO3 → 2NaNO2 + O2.
Активные металлы в природе встречаются в виде солей (KCl, NaCl).
Если металл в ряду электрохимической активности находится правее магния и левее меди (включая магний и медь), то при разложении образуется оксид металла в устойчивой степени окисления, оксид азота (IV) (бурый газ) и кислород. Оксид металла образует также при разложении нитрат лития.
Например, разложение нитрата цинка:
2Zn(NO3)2 → 2ZnО + 4NO2 + O2.
Металлы средней активности чаще всего в природе встречаются в виде оксидов (Fe2O3, Al2O3 и др.).
Ионы металлов, расположенных в ряду электрохимической активности правее меди являются сильными окислителями. При разложении нитратов они, как и N+5, участвуют в окислении кислорода, и восстанавливаются до простых веществ, т.е. образуется металл и выделяются газы — оксид азота (IV) и кислород.
Например, разложение нитрата серебра:
2AgNO3 → 2Ag + 2NO2 + O2.
Неактивные металлы в природе встречаются в виде простых веществ.
Некоторые исключения!
Разложение нитрата аммония:
В молекуле нитрата аммония есть и окислитель, и восстановитель: азот в степени окисления -3 проявляет только восстановительные свойства, азот в степени окисления +5 — только окислительные.
При нагревании нитрат аммония разлагается. При температуре до 270 оС образуется оксид азота (I) («веселящий газ») и вода:
NH4NO3 → N2O + 2H2O
Это пример реакции контрдиспропорционирования.
Результирующая степень окиcления азота — среднее арифметическое степени окисления атомов азота в исходной молекуле.
При более высокой температуре оксид азота (I) разлагается на простые вещества — азот и кислород:
2NH4NO3 → 2N2 + O2 + 4H2O
При разложении нитрита аммония NH4NO2 также происходит контрдиспропорционирование.
Результирующая степень окисления азота также равна среднему арифметическому степеней окисления исходных атомов азота — окислителя N+3 и восстановителя N-3
NH4NO2 → N2 + 2H2O
Термическое разложение нитрата марганца (II) сопровождается окислением металла:
Mn(NO3)2 = MnO2 + 2NO2
Нитрат железа (II) при низких температурах разлагается до оксида железа (II), при нагревании железо окисляется до степени окисления +3:
2Fe(NO3)2 → 2FeO + 4NO2 + O2 при 60°C
4Fe(NO3)2 → 2Fe2O3 + 8NO2 + O2 при >60°C
Нитрат никеля (II) разлагается до нитрита при нагревании до 150оС под вакуумом и до оксида никеля при более высоких температурах (разложения нитрата никеля в ЕГЭ по химии не должно быть, но это не точно)).
Окислительные свойства азотной кислоты
Азотная кислота HNO3 при взаимодействии с металлами практически никогда не образует водород, в отличие от большинства минеральных кислот.
Это связано с тем, что в составе кислоты есть очень сильный окислитель — азот в степени окисления +5. При взаимодействии с восстановителями — металлами образуются различные продукты восстановления азота.
Азотная кислота + металл = соль металла + продукт восстановления азота + H2O
Азотная кислота при восстановлении может переходить в оксид азота (IV) NO2 (N+4); оксид азота (II) NO (N+2); оксид азота (I) N2O («веселящий газ»); молекулярный азот N2; нитрат аммония NH4NO3. Как правило, образуется смесь продуктов с преобладанием одного из них. Азот восстанавливается при этом до степеней окисления от +4 до −3. Глубина восстановления зависит в первую очередь от природы восстановителя и от концентрации азотной кислоты. При этом работает правило: чем меньше концентрация кислоты и выше активность металла, тем больше электронов получает азот, и тем более восстановленные продукты образуются.
Некоторые закономерности позволят верно определять основной продукт восстановления металлами азотной кислоты в реакции:
- при действии очень разбавленной азотной кислоты на металлы образуется, как правило, нитрат аммония NH4NO3;
Например, взаимодействие цинка с очень разбавленной азотной кислотой:
4Zn + 10HNO3 = 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
- концентрированная азотная кислота на холоде пассивирует некоторые металлы — хром Cr, алюминий Al и железо Fe. При нагревании или разбавлении раствора реакция идет;
пассивация металлов — это перевод поверхности металла в неактивное состояние за счет образования на поверхности металла тонких слоев инертных соединений, в данном случае преимущественно оксидов металлов, которые не реагируют с концентрированной азотной кислотой
- азотная кислота не реагирует с металлами платиновой подгруппы — золотом Au, платиной Pt, и палладием Pd;
- при взаимодействии концентрированной кислоты с неактивными металлами и металлами средней активности азотная кислота восстанавливается до оксида азота (IV) NO2;
Например, окисление меди концентрированной азотной кислотой:
Cu+ 4HNO3 = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
- при взаимодействии концентрированной азотной кислоты с активными металлами образуется оксид азота (I) N2O;
Например, окисление натрия концентрированной азотной кислотой:
8Na+ 10HNO3 = 8NaNO3 + N2O + 5H2O
- при взаимодействии разбавленной азотной кислоты с неактивными металлами (в ряду активности правее водорода) кислота восстанавливается до оксида азота (II) NO;
- при взаимодействии разбавленной азотной кислоты с металлами средней активности образуется либо оксид азота (II) NO, либо оксид азота N2O, либо молекулярный азот N2 — в зависимости от дополнительных факторов (активность металла, степень измельчения металла, степень разбавления кислоты, температура).
- при взаимодействии разбавленной азотной кислоты с активными металлами образуется молекулярный азот N2.
Для приближенного определения продуктов восстановления азотной кислоты при взаимодействии с разными металлами я предлагаю воспользоваться принципом маятника. Основные факторы, смещающие положение маятника: концентрация кислоты и активность металла. Для упрощения используем 3 типа концентраций кислоты: концентрированная (больше 30%), разбавленная (30% или меньше), очень разбавленная (меньше 5%). Металлы по активности разделим на активные (до алюминия), средней активности (от алюминия до водорода) и неактивные (после водорода). Продукты восстановления азотной кислоты располагаем в порядке убывания степени окисления:
NO2; NO; N2O; N2; NH4NO3
Чем активнее металл, тем больше мы смещаемся вправо. Чем больше концентрация или меньше степень разбавления кислоты, тем больше мы смещаемся влево.
Например, взаимодействуют концентрированная кислота и неактивный металл медь Cu. Следовательно, смещаемся в крайнее левое положение, образуется оксид азота (IV), нитрат меди и вода.
Взаимодействие металлов с серной кислотой
Разбавленная серная кислота взаимодействует с металлами, как обычная минеральная кислота. Т.е. взаимодействует с металлами, которые расположены в ряду электрохимических напряжений до водорода. Окислителем здесь выступают ионы H+, которые восстанавливаются до молекулярного водорода H2. При этом металлы окисляются, как правило, до минимальной степени окисления.
Например:
Fe + H2SO4(разб) = FeSO4 + H2
Концентрированная серная кислота взаимодействует с металлами, стоящими в ряду напряжений как до, так и после водорода.
H2SO4 (конц) + металл = соль металла + продукт восстановления серы (SO2, S, H2S) + вода
При взаимодействии концентрированной серной кислоты с металлами образуются соль металла (в устойчивой степени окисления), вода и продукт восстановления серы — сернистый газ S+4O2, молекулярная сера S либо сероводород H2S-2, в зависимости от степени концентрации, активности металла, степени его измельчение, температуры и т.д. При взаимодействии концентрированной серной кислоты с металлами молекулярный водород не образуется!
Основные принципы взаимодействия концентрированной серной кислоты с металлами:
1. Концентрированная серная кислота пассивирует алюминий, хром, железо при комнатной температуре, либо на холоду;
2. Концентрированная серная кислота не взаимодействует с золотом, платиной и палладием;
3. С неактивными металлами концентрированная серная кислота восстанавливается до оксида серы (IV).
Например, медь окисляется концентрированной серной кислотой:
Cu0 + 2H2S+6O4(конц) = Cu+2SO4 + S+4O2 + 2H2O
4. При взаимодействии с активными металлами и цинком концентрированная серная кислота образует серу S либо сероводород H2S2- (в зависимости от температуры, степени измельчения и активности металла).
Например, взаимодействие концентрированной серной кислоты с цинком:
8Na0 + 5H2S+6O4(конц) → 4Na2+SO4 + H2S—2 + 4H2O
Пероксид водорода
Пероксид водорода H2O2 содержит кислород в степени окисления -1. Такой кислород может и повышать, и понижать степень окисления. Таким образом, пероксид водорода проявляет и окислительные, и восстановительные свойства.
При взаимодействии с восстановителями пероксид водорода проявляет свойства окислителя, и восстанавливается до степени окисления -2. Как правило, продуктом восстановления пероксида водорода является вода или гидроксид-ион, в зависимости от условий проведения реакции. Например:
S+4O2 + H2O2-1 → H2S+6O4-2
При взаимодействии с окислителями перекись окисляется до молекулярного кислорода (степень окисления 0): O2. Например:
2KMn+7O4 + 5H2O2-1 + 3H2SO4 → 5O20 + 2Mn+2SO4 + K2SO4 + 8H2O
Пройти тестирование по этим заданиям
Вернуться к каталогу заданий
Версия для печати и копирования в MS Word
1
Задания Д30 C1 № 1
Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:
Определите окислитель и восстановитель.
2
Задания Д30 C1 № 49
Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:
Определите окислитель и восстановитель.
3
Задания Д30 C1 № 226
Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции
Определите окислитель и восстановитель.
4
Задания Д30 C1 № 269
Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:
Определите окислитель и восстановитель.
5
Задания Д30 C1 № 312
Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:
Определите окислитель и восстановитель.
Пройти тестирование по этим заданиям
Задания на окислительно-восстановительные реакции. Типичные окислители и восстановители.
Задание №1
Из приведенного списка соединений выберите те, в которых присутствуют атомы в степени окисления -3. Число верных ответов может быть любым.
- 1. N2H4
- 2. FeSO4
- 3. KNH2
- 4. NH4NO3
- 5. N2O5
Решение
Ответ: 34
Задание №2
Из приведенного списка соединений выберите те, в которых присутствуют атомы в степени окисления -2. Число верных ответов может быть любым.
- 1. NH4HS
- 2. P2O3
- 3. H2O2
- 4. CaSO3
- 5. NO
Решение
Ответ: 1245
Задание №3
Из приведенного списка соединений выберите те, в которых присутствуют атомы в степени окисления -1. Число верных ответов может быть любым.
- 1. KF
- 2. ZnS
- 3. CaH2
- 4. KClO3
- 5. FeBr3
Решение
Ответ: 135
Задание №4
Из приведенного списка соединений выберите те, в которых присутствуют атомы в степени окисления +1. Число верных ответов может быть любым.
- 1. KOH
- 2. BeSO4
- 3. N2O
- 4. Cu2O
- 5. HF
Решение
Ответ: 1345
Задание №5
Из приведенного списка соединений выберите те, в которых присутствуют атомы в степени окисления +2. Число верных ответов может быть любым.
- 1. CO
- 2. BaO2
- 3. Zn3(PO4)2
- 4. FeI2
- 5. Na2[Zn(OH)4]
Решение
Ответ: 12345
Задание №6
Из приведенного списка соединений выберите те, в которых присутствуют атомы в степени окисления +3. Число верных ответов может быть любым.
1) нитрат аммония
2) нитрит калия
3) нитрид натрия
4) фосфин
5) хлорид фосфора (III)
Решение
Ответ: 25
Задание №7
Из приведенного списка соединений выберите те, в которых присутствуют атомы в степени окисления +4. Число верных ответов может быть любым.
1) перекись водорода
2) гашеная известь
3) пирит
4) песок
5) мел
Решение
Ответ: 45
Задание №8
Из приведенного списка соединений выберите те, в которых присутствуют атомы в степени окисления +5. Число верных ответов может быть любым.
1) фосфорный ангидрид
2) азотная кислота
3) поташ
4) поваренная соль
5) бертолетова соль
Решение
Ответ: 125
Задание №9
Из приведенного списка соединений выберите те, в которых присутствуют атомы в степени окисления +6. Число верных ответов может быть любым.
1) хлорная известь
2) песок
3) серный ангидрид
4) дихромат калия
5) веселящий газ
Решение
Ответ: 34
Задание №10
Из приведенного списка соединений выберите те, в которых присутствуют атомы в степени окисления +7. Число верных ответов может быть любым.
1) перхлорат аммония
2) пероксид водорода
3) песок
4) сернистый газ
5) перманганат калия
Решение
Ответ: 15
[adsp-pro-3]
Задание №11
Из приведенного списка ионов выберите два таких, которые могут проявлять только окислительные свойства
- 1. MnO4—
- 2. NO2—
- 3. SO32-
- 4. Cr2O72-
- 5. Cl—
Решение
Ответ: 14
Задание №12
Из приведенного списка ионов выберите те, которые могут проявлять только восстановительные свойства
- 1. S2-
- 2. ClO3—
- 3. Br—
- 4. Fe3+
- 5. Sn2+
Решение
Ответ: 13
Задание №13
Из приведенного списка ионов выберите те, которые могут проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства
- 1. Cr3+
- 2. CrO42-
- 3. SO32-
- 4. F—
- 5. I—
Решение
Ответ: 13
Задание №14
Из приведенного списка ионов выберите те, которые могут проявлять только окислительные свойства
- 1. NO3—
- 2. Cr2O72-
- 3. Br—
- 4. Cl—
- 5. ClO3—
Решение
Ответ: 12
Задание №15
Из приведенного списка ионов выберите те, которые могут проявлять только восстановительные свойства
- 1. CO32-
- 2. SiO32-
- 3. S2-
- 4. K+
- 5. Br—
Решение
Ответ: 35
Задание №16
Из приведенного списка ионов выберите два таких, которые могут проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства
- 1. Fe2+
- 2. Cu+
- 3. CrO42-
- 4. Be2+
- 5. Rb+
Решение
Ответ: 12
Задание №17
Из приведенного списка ионов выберите два таких, которые могут проявлять только окислительные свойства
- 1. Fe2+
- 2. Cr3+
- 3. SO32-
- 4. MnO4—
- 5. PO43-
Решение
Ответ: 45
Задание №18
Из приведенного списка ионов выберите два таких, которые могут проявлять только восстановительные свойства
- 1. Pb2+
- 2. Cl—
- 3. Br—
- 4. Cs+
- 5. Rb+
Решение
Ответ: 23
Задание №19
Из приведенного списка ионов выберите два таких, которые могут проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства
- 1. ClO3—
- 2. NO2—
- 3. ClO4—
- 4. NO3—
- 5. SO42-
Решение
Ответ: 12
Задание №20
Из приведенного списка ионов выберите два таких, которые могут проявлять только окислительные свойства
- 1. F—
- 2. ClO—
- 3. Al3+
- 4. ClO4—
- 5. Cl—
Решение
Ответ: 34
[adsp-pro-3]
Задание №21
Из приведенного списка реакций выберите две таких, которые относятся к окислительно-восстановительным
1) CaCO3 → CO2 + CaO
2) NH4Cl → NH3 + HCl
3) Cu(OH)2 → CuO + H2O
4) NH4NO3 → N2O + 2H2O
5) 2H2O2 → 2H2O + O2
Решение
Ответ: 45
Задание №22
Из приведенного списка реакций выберите две таких, которые не относятся к окислительно-восстановительным
1) H2 + Cl2 → 2HCl
2) BaO + H2O → Ba(OH)2
3) Al2S3 + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2S
4) Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2
5) 2KBr + Cl2 → 2KCl + Br2
Решение
Ответ: 23
Задание №23
Из приведенного списка реакций выберите две таких, которые относятся к окислительно-восстановительным
1) 4KClO3 → KCl + 3KClO4
2) 2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2
3) K2Cr2O7 + 2KOH → 2K2CrO4 + H2O
4) 2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O
5) NH4NO3 + NaOH → NH3 + NaNO3 + H2O
Решение
Ответ: 12
Задание №24
Из приведенного списка реакций выберите две таких, которые не относятся к окислительно-восстановительным
1) KOH + SO2 → KHSO3
2) 2KOH + 2NO2 → KNO2 + KNO3 + H2O
3) 2KOH + CO2 → K2CO3 + H2O
4) 2KOH + Si + H2O → K2SiO3 + 2H2
5) 6KOH + 3S → 2K2S + K2SO3 + 3H2O
Решение
Ответ: 13
Задание №25
Из приведенного списка реакций выберите две таких, которые относятся к окислительно-восстановительным
1) 3Na2S + 2FeCl3 → 2FeS + S + 6NaCl
2) K2S + H2S → 2KHS
3) Li2S + 4H2O2 → Li2SO4 + 4H2O
4) Rb2S + 2HCl → 2RbCl + H2S
5) Cs2S + Cu(NO3)2 → 2CsNO3 + CuS
Решение
Ответ: 13
Задание №26
Из приведенного списка реакций выберите две таких, которые не относятся к окислительно-восстановительным
1) 2HCl + Sr(OH)2 → SrCl2 + 2H2O
2) 2HBr + Cl2 → Br2 + 2HCl
3) 8HCl + Fe3O4 → FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O
4) 4HBr + MnO2 → MnBr2 + Br2 + 2H2O
5) 8HI + Fe3O4 → 3FeI2 + I2 + 4H2O
Решение
Ответ: 13
Задание №27
Из приведенного списка реакций выберите две таких, которые относятся к окислительно-восстановительным
1) FeO + 4HNO3 → Fe(NO3) 3 + NO2 + 2H2O
2) FeCl2 + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2AgCl
3) 2Fe(OH)3 + 6HI → 2FeI2 + I2 + 6H2O
4) FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S
5) FeCO3 → FeO + CO2
Решение
Ответ: 13
Задание №28
Из приведенного списка реакций выберите две таких, которые не относятся к окислительно-восстановительным
1) CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O
2) Cu2O + 6HNO3 → 2Cu(NO3)2 + 2NO2 + 3H2O
3) 2Cu(OH)2 + 4HI → 2CuI + I2 + 4H2O
4) Cu(NO3)2 + H2S → CuS + 2HNO3
5) Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag
Решение
Ответ: 14
Задание №29
Из приведенного списка реакций выберите две таких, которые относятся к окислительно-восстановительным
1) 2NO2 + 2RbOH → RbNO2 + RbNO3 + H2O
2) N2O5 + H2O → 2HNO3
3) NH4Cl + NaOH → NaCl + NH3 + H2O
4) NH4Cl + NaNO2 → NaCl + N2 +2H2O
5) Na3N + 3H2O → 3NaOH + NH3
Решение
Ответ: 14
Задание №30
Из приведенного списка реакций выберите две таких, которые не относятся к окислительно-восстановительным
1) 2Al + 3Cl2 → 2AlCl3
2) AlCl3 + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3 + 3NH4Cl
3) Fe2O3 + 2Al → Al2O3 + 2Fe
4) Na[Al(OH)4] + CO2 → NaHCO3 + Al(OH)3
5) 2AlBr3 + 3Cl2 → 2AlCl3 + 3Br2
Решение
Ответ: 24
[adsp-pro-3]
Задание №31
Из приведенного списка реагентов выберите две таких, между которыми при обычных условиях возможно протекание окислительно-восстановительной реакции.
- 1. LiF + Cl2
- 2. KBr + Cl2
- 3. CsI + Br2
- 4. RbCl + I2
- 5. NaF + I2
Решение
Ответ: 23
Задание №32
Из приведенного списка реагентов выберите те, между которыми при обычных условиях возможно протекание окислительно-восстановительной реакции.
- 1. Mg + CuSO4
- 2. Fe + AgNO3
- 3. Al2(SO4)3 + Fe2(SO4)3
- 4. Sn + Cu
- 5. Ag + KF
Решение
Ответ: 12
Задание №33
Из приведенного списка реагентов выберите те, между которыми возможно протекание окислительно-восстановительной реакции.
- 1. Al + CuO
- 2. Al + Mg
- 3. Al + Fe2O3
- 4. Al + CaO
- 5. Al + Na
Решение
Ответ: 13
Задание №34
Из приведенного списка реагентов выберите те, между которыми при обычных условиях возможно протекание окислительно-восстановительной реакции.
- 1. H2S + HCl
- 2. HBr + HI
- 3. HBr + KMnO4
- 4. HCl + K2Cr2O7
- 5. H2O + H2
Решение
Ответ: 34
Задание №35
Из приведенного списка реагентов выберите те, между которыми возможно протекание окислительно-восстановительной реакции.
1) H3PO4 + HNO3
2) NH3 + O2
3) NH3 + H2
4) KMnO4 + K2Cr2O7
5) H2 + O2
Решение
Ответ: 25
Задание №36
Из приведенного списка реагентов выберите те, между которыми возможно протекание окислительно-восстановительной реакции.
- 1. S + O2
- 2. Al + O2
- 3. H2SO4 + O2
- 4. HNO3 + CO2
- 5. KMnO4 + KNO3
Решение
Ответ: 12
Задание №37
Из приведенного списка реагентов выберите те, между которыми при обычных условиях возможно протекание окислительно-восстановительной реакции.
- 1. BaBr2 + Cl2
- 2. BeF2 + Cl2
- 3. CuI + Br2
- 4. FeF3 + Br2
- 5. ZnO + O2
Решение
Ответ: 13
Задание №38
Из приведенного списка реагентов выберите те, между которыми при обычных условиях возможно протекание окислительно-восстановительной реакции.
1) SO3 + O2
2) P2O3 + O2
3) KMnO4 + O2
4) K2CrO4 + KMnO4
5) SO2 + H2O2
Решение
Ответ: 25
Задание №39
Из приведенного списка реагентов выберите те, между которыми при обычных условиях возможно протекание окислительно-восстановительной реакции.
1) H2O2 + K2SO3
2) Fe(NO3)2 + HNO3
3) Cu + Al
4) O2 + CuSO4
5) SO3 + CO2
Решение
Ответ: 12
Задание №40
Из приведенного списка реагентов выберите те, между которыми при обычных условиях возможно протекание окислительно-восстановительной реакции.
- 1. Zn + KNO3
- 2. K + O2
- 3. HI + HBr
- 4. HCl + KMnO4
- 5. Fe + Cu
Решение
Ответ: 24
[adsp-pro-3]
Задание №41
Из приведенного списка веществ выберите те, которые проявляют выраженные окислительные свойства
- 1. KMnO4
- 2. MnSO4
- 3. H2O
- 4. K2CrO4
- 5. Fe
Решение
Ответ: 14
Задание №42
Из приведенного списка веществ выберите те, которые проявляют выраженные восстановительные свойства
- 1. HI
- 2. LiOH
- 3. NH3
- 4. Fe2O3
- 5. Cl2
Решение
Ответ: 13
Задание №43
Из приведенного списка веществ выберите те, которые проявляют выраженные окислительные свойства
- 1. K2SO3
- 2. Na2Cr2O7
- 3. HNO3
- 4. CO
- 5. HCl
Решение
Ответ: 23
Задание №44
Из приведенного списка веществ выберите те, которые проявляют выраженные восстановительные свойства
- 1. H2
- 2. CO
- 3. H2SO4
- 4. H3PO4
- 5. HNO3
Решение
Ответ: 12
Задание №45
Из приведенного списка веществ выберите те, которые проявляют выраженные окислительные свойства
- 1. Al
- 2. KMnO4
- 3. NaF
- 4. ZnS
- 5. Na2Cr2O7
Решение
Ответ: 25
Задание №46
Из приведенного списка веществ выберите те, которые проявляют выраженные восстановительные свойства
- 1. KBrO3
- 2. H2O
- 3. O2
- 4. Zn
- 5. C
Решение
Ответ: 45
Задание №47
Из приведенного списка веществ выберите те, которые проявляют выраженные окислительные свойства
- 1. BeO
- 2. HBr
- 3. Sn
- 4. K2Cr2O7
- 5. O2
Решение
Ответ: 45
Задание №48
Из приведенного списка веществ выберите те, которые проявляют выраженные восстановительные свойства
- 1. O3
- 2. N2O5
- 3. Al
- 4. K
- 5. Cl2
Решение
Ответ: 34
Задание №49
Из приведенного списка веществ выберите те, которые проявляют выраженные окислительные свойства
- 1. K2Cr2O7
- 2. H2
- 3. Ca(OH)2
- 4. BaSO3
- 5. HNO3
Решение
Ответ: 15
Задание №50
Из приведенного списка веществ выберите те, которые проявляют выраженные восстановительные свойства
- 1. PH3
- 2. MgO
- 3. HI
- 4. NaMnO4
- 5. F2
Решение
Ответ: 13
[adsp-pro-3]
Задание №51
Установите соответствие между уравнением реакции и свойством аммиака в ней: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой
УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ | СВОЙСТВО АММИАКА |
А) NH3 + HCl → NH4Cl Б) AI2(SO4)3 + 6NH3 + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3(NH4)2SO4 В) 4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O |
1) окислитель 2) восстановитель 3) окислитель и восстановитель 4) не проявляет окислительно-восстановительных свойств |
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Решение
Ответ: 442
Задание №52
Установите соответствие между уравнением реакции и свойством выделенного вещества: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой
УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ | СВОЙСТВО ВЕЩЕСТВА |
А) K2SO3 + 2HBr → 2KBr + SO2 + H2O Б) Na2SO3 + H2O2 → Na2SO4 + H2O В) SO2 + 2H2S → 3S + 2H2O |
1) не проявляет окислительно-восстановительных свойств 2) окислитель 3) восстановитель 4) и окислитель, и восстановитель |
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Решение
Ответ: 132
Задание №53
Установите соответствие между уравнением реакции и свойством выделенного вещества: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой
УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ | СВОЙСТВО ВЕЩЕСТВА |
А) 2NaNO2 + 2NaI + 2H2SO4 → 2Na2SO4 + I2 + 2NO + 2H2O Б) 5KNO2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 → K2SO4 + 2MnSO4 + 5KNO3 + 3H2O В) 4NO2 + O2 + 2H2O → 4HNO3 |
1) окислитель и восстановитель 2) не проявляет окислительно-восстановительных свойств 3) окислитель 4) восстановитель |
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Решение
Ответ: 344
Задание №54
Установите соответствие между уравнением реакции и свойством фосфора в ней: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой
УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ | СВОЙСТВО ФОСФОРА |
А) P + 5HNO3 → H3PO4 +5NO2 + H2O Б) 3K + P → K3P В) 2P + 5Cl2 → 2PCl5 |
1) восстановитель 2) окислитель и восстановитель 3) не проявляет окислительно-восстановительных свойств 4) окислитель |
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Решение
Ответ: 141
Задание №55
Установите соответствие между уравнением реакции и свойством элемента железа в ней: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой
УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ | СВОЙСТВО ЖЕЛЕЗА |
А) 2FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3 Б) 2FeCl2 + 4H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 4HCl + SO2 + 2H2O В) FeO + 2HBr → FeBr2 + H2O |
1) окислитель 2) восстановитель 3) окислитель и восстановитель 4) не проявляет окислительно-восстановительных свойств |
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Решение
Ответ: 224
Задание №56
Установите соответствие между уравнением реакции и свойством выделенного в ней вещества: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой
УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ | СВОЙСТВО ВЕЩЕСТВА |
А) 2KBr + 2H2SO4 → Br2 + K2SO4 + SO2 + 2H2O Б) NaBr + AgNO3 → AgBr + NaNO3 В) HBr + KHCO3 → KBr + CO2 + H2O |
1) не проявляет окислительно-восстановительных свойств 2) окислитель 3) восстановитель 4) окислитель и восстановитель |
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Решение
Ответ: 311
Задание №57
Установите соответствие между уравнением реакции и свойством выделенного в ней вещества: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой
УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ | СВОЙСТВО ВЕЩЕСТВА |
А) CuSO4 + Ba(OH)2 → BaSO4 + Cu(OH)2 Б) 2CuSO4 + 4KI → 2CuI + I2 + 2K2SO4 В) CuCl2 + Cu → 2CuCl |
1) окислитель и восстановитель 2) не проявляет окислительно-восстановительных свойств 3) окислитель 4) восстановитель |
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Решение
Ответ: 233
Задание №58
Установите соответствие между уравнением реакции и свойством выделенного вещества: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой
УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ | СВОЙСТВО ВЕЩЕСТВА |
А) 4H2O2 + PbS → PbSO4 + 4H2O Б) H2O2 + Cl2 → O2 + 2HCl В) 2H2O2 → 2H2O + O2 |
1) восстановитель 2) окислитель и восстановитель 3) не проявляет окислительно-восстановительных свойств 4) окислитель |
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Решение
Ответ: 412
Задание №59
Установите соответствие между уравнением реакции и свойством выделенного в ней вещества: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой
УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ | СВОЙСТВО ВЕЩЕСТВА |
А) CrCl3 + 3AgNO3 → 3AgCl + Cr(NO3)3 Б) 2CrCl3 + Zn → ZnCl2 + 2CrCl2 В) CrCl3 + 3NH3 +3H2O → Cr(OH)3 + 3NH4Cl |
1) окислитель 2) восстановитель 3) окислитель и восстановитель 4) не проявляет окислительно-восстановительных свойств |
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Решение
Ответ: 414
Задание №60
Установите соответствие между уравнением реакции и свойством серы в ней: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой
УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ | СВОЙСТВО ВЕЩЕСТВА |
А) 3S + 6NaOH → 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O Б) S + Zn → ZnS В) 2S + Cl2 → S2Cl2 |
1) не проявляет окислительно-восстановительных свойств 2) окислитель 3) восстановитель 4) окислитель и восстановитель |
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Решение
Ответ: 423
[adsp-pro-3]
Задание №61
В приведенной схеме реакции расставьте коэффициенты методом электронного баланса:
K2Cr2O7 + HBr → KBr + CrBr3 + Br2 + H2O
Полученное уравнение впишите в поле ответа, используя в качестве разделителя левой и правой части знак равенства.
Решение
Ответ:
K2Cr2O7 + 14HBr = 2KBr + 2CrBr3 + 3Br2 + 7H2O
Задание №62
В приведенной схеме реакции расставьте коэффициенты методом электронного баланса:
NaMnO4 + HCl → NaCl + MnCl2 + Cl2 + H2O
Полученное уравнение впишите в поле ответа, используя в качестве разделителя левой и правой части знак равенства.
Решение
Ответ:
2NaMnO4 + 16HCl = 2NaCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O
Задание №63
В приведенной схеме реакции расставьте коэффициенты методом электронного баланса:
HNO3 + PH3 → H3PO4 + NO2 +H2O
Полученное уравнение впишите в поле ответа, используя в качестве разделителя левой и правой части знак равенства.
Решение
Ответ:
8HNO3 + PH3 = H3PO4 + 8NO2 +4H2O
Задание №64
В приведенной схеме реакции расставьте коэффициенты методом электронного баланса:
FeCl3 + K2S → FeS + S + KCl
Полученное уравнение впишите в поле ответа, используя в качестве разделителя левой и правой части знак равенства.
Решение
Ответ:
2FeCl3 + 3K2S = 2FeS + S + 6KCl
Задание №65
В приведенной схеме реакции расставьте коэффициенты методом электронного баланса:
Cu + HNO3(разб) → Cu(NO3)2 + NO + H2O
Полученное уравнение впишите в поле ответа, используя в качестве разделителя левой и правой части знак равенства.
Решение
Ответ:
3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
Задание №66
В приведенной схеме реакции расставьте коэффициенты методом электронного баланса:
Al + H2SO4 → Al2(SO4)3 + H2S + H2O
Полученное уравнение впишите в поле ответа, используя в качестве разделителя левой и правой части знак равенства.
Решение
Ответ:
8Al + 15H2SO4 = 4Al2(SO4)3 + 3H2S + 12H2O
Задание №67
<
В приведенной схеме реакции расставьте коэффициенты методом электронного баланса:
Cl2 + KOH → KCl + KClO3 + H2O
Полученное уравнение впишите в поле ответа, используя в качестве разделителя левой и правой части знак равенства.
Решение
Ответ:
3Cl2 + 6KOH = 5KCl + KClO3 + 3H2O
Задание №68
В приведенной схеме реакции расставьте коэффициенты методом электронного баланса:
C + HNO3 → CO2 + NO2 + H2O
Полученное уравнение впишите в поле ответа, используя в качестве разделителя левой и правой части знак равенства.
Решение
Ответ:
C + 4HNO3 = CO2 + 4NO2 + 2H2O
Задание №69
В приведенной схеме реакции расставьте коэффициенты методом электронного баланса:
Cr(OH)3 + H2O2 + KOH → K2CrO4 + H2O
Полученное уравнение впишите в поле ответа, используя в качестве разделителя левой и правой части знак равенства.
Решение
Ответ:
2Cr(OH)3 + 3H2O2 + 4KOH = 2K2CrO4 + 8H2O
Задание №70
В приведенной схеме реакции расставьте коэффициенты методом электронного баланса:
KNO3 + KOH + MnO2 → K2MnO4 + KNO2 + H2O
Полученное уравнение впишите в поле ответа, используя в качестве разделителя левой и правой части знак равенства.
Решение
Ответ:
KNO3 + 2KOH + MnO2 = K2MnO4 + KNO2 + H2O
[adsp-pro-3]
Задание №71
В приведенной схеме реакции расставьте коэффициенты методом электронного баланса:
KClO3 + HCl → KCl + Cl2 + H2O
Полученное уравнение впишите в поле ответа, используя в качестве разделителя левой и правой части знак равенства.
Решение
Ответ:
KClO3 + 6HCl → KCl + 3Cl2 + 3H2O
Задание №72
В приведенной схеме реакции расставьте коэффициенты методом электронного баланса:
I2 + KOH → KI + KIO3 + H2O
Полученное уравнение впишите в поле ответа, используя в качестве разделителя левой и правой части знак равенства.
Решение
Ответ:
3I2 + 6KOH = 5KI + KIO3 + 3H2O
Задание №73
В приведенной схеме реакции расставьте коэффициенты методом электронного баланса:
Pb + HNO3 → Pb(NO3)2 + NO + H2O
Полученное уравнение впишите в поле ответа, используя в качестве разделителя левой и правой части знак равенства.
Решение
Ответ:
3Pb + 8HNO3 = 3Pb(NO3)2 + 2NO + 4H2O
Задание №74
В приведенной схеме реакции расставьте коэффициенты методом электронного баланса:
Mg + HNO3 → Mg(NO3)2 + NH4NO3 + H2O
Полученное уравнение впишите в поле ответа, используя в качестве разделителя левой и правой части знак равенства.
Решение
Ответ:
4Mg + 10HNO3 = 4Mg(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
Задание №75
В приведенной схеме реакции расставьте коэффициенты методом электронного баланса:
KMnO4 + Na2SO3 + H2SO4 → K2SO4 + Na2SO4 + MnSO4 + H2O
Полученное уравнение впишите в поле ответа, используя в качестве разделителя левой и правой части знак равенства.
Решение
Ответ:
2KMnO4 + 5Na2SO3 + 3H2SO4 = K2SO4 + 5Na2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O
Задание №76
В приведенной схеме реакции расставьте коэффициенты методом электронного баланса:
K2Cr2O7 + FeSO4 + H2SO4 → K2SO4 + Cr2(SO4)3 + Fe2(SO4)3 + H2O
Полученное уравнение впишите в поле ответа, используя в качестве разделителя левой и правой части знак равенства.
Решение
Ответ:
K2Cr2O7 + 6FeSO4 + 7H2SO4 = K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 3Fe2(SO4)3 + 7H2O
Задание №77
В приведенной схеме реакции расставьте коэффициенты методом электронного баланса:
Cl2 + KOH + Fe(OH)3 → K2FeO4 + KCl + H2O
Полученное уравнение впишите в поле ответа, используя в качестве разделителя левой и правой части знак равенства.
Решение
Ответ:
3Cl2 + 10KOH + 2Fe(OH)3 = 2K2FeO4 + 6KCl + 8H2O
Задание №78
В приведенной схеме реакции расставьте коэффициенты методом электронного баланса:
H2SO4 + S → SO2 + H2O
Полученное уравнение впишите в поле ответа, используя в качестве разделителя левой и правой части знак равенства.
Решение
Ответ:
2H2SO4 + S = 3SO2 + 2H2O
Задание №79
В приведенной схеме реакции расставьте коэффициенты методом электронного баланса:
KNO3 + Al + KOH + H2O → K[Al(OH)4] + NH3
Полученное уравнение впишите в поле ответа, используя в качестве разделителя левой и правой части знак равенства.
Решение
Ответ:
3KNO3 + 8Al + 5KOH + 18H2O → 8K[Al(OH)4] + 3NH3
Задание №80
В приведенной схеме реакции расставьте коэффициенты методом электронного баланса:
Al2S3 + HNO3 → Al2(SO4)3 + NO2 + H2O
Полученное уравнение впишите в поле ответа, используя в качестве разделителя левой и правой части знак равенства.
Решение
Ответ:
Al2S3 + 24HNO3 = Al2(SO4)3 + 24NO2 + 12H2O
[adsp-pro-3]
Задание №81
В приведенной схеме реакции расставьте коэффициенты методом электронного баланса:
Ca3(PO4)2 + C + SiO2 → CaSiO3 + CO + P
Полученное уравнение впишите в поле ответа, используя в качестве разделителя левой и правой части знак равенства.
Решение
Ответ:
Ca3(PO4)2 + 5C + 3SiO2 = 3CaSiO3 + 5CO + 2P
Задание №82
В приведенной схеме реакции расставьте коэффициенты методом электронного баланса:
PH3 + HNO3 → H3PO4 + NO2 + H2O
Полученное уравнение впишите в поле ответа, используя в качестве разделителя левой и правой части знак равенства.
Решение
Ответ:
PH3 + 8HNO3 = H3PO4 + 8NO2 + 4H2O
Задание №83
В приведенной схеме реакции расставьте коэффициенты методом электронного баланса:
NO2 + O2 + H2O → HNO3
Полученное уравнение впишите в поле ответа, используя в качестве разделителя левой и правой части знак равенства.
Решение
Ответ:
4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3
Задание №84
В приведенной схеме реакции расставьте коэффициенты методом электронного баланса:
NH3 + O2 → N2 + H2O
Полученное уравнение впишите в поле ответа, используя в качестве разделителя левой и правой части знак равенства.
Решение
Ответ:
4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O
Задание №85
В приведенной схеме реакции расставьте коэффициенты методом электронного баланса:
S + NaOH → Na2S + Na2SO3 + H2O
Полученное уравнение впишите в поле ответа, используя в качестве разделителя левой и правой части знак равенства.
Решение
Ответ:
3S + 6NaOH = 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O
Задание №86
В приведенной схеме реакции расставьте коэффициенты методом электронного баланса:
KMnO4 + K2SO3 + H2O → K2SO4 + MnO2 + KOH
Полученное уравнение впишите в поле ответа, используя в качестве разделителя левой и правой части знак равенства.
Решение
Ответ:
2KMnO4 + 3K2SO3 + H2O = 3K2SO4 + 2MnO2 + 2KOH
Задание №87
В приведенной схеме реакции расставьте коэффициенты методом электронного баланса:
Br2 + NaOH → NaBr + NaBrO3 + H2O
Полученное уравнение впишите в поле ответа, используя в качестве разделителя левой и правой части знак равенства.
Решение
Ответ:
3Br2 + 6NaOH = 5NaBr + NaBrO3 + 3H2O
Задание №88
В приведенной схеме реакции расставьте коэффициенты методом электронного баланса:
KBrO3 + HBr → KBr + Br2 + H2O
Полученное уравнение впишите в поле ответа, используя в качестве разделителя левой и правой части знак равенства.
Решение
Ответ:
KBrO3 + 6HBr = KBr + 3Br2 + 3H2O
Задание №89
В приведенной схеме реакции расставьте коэффициенты методом электронного баланса:
Al2S3 + O2 → Al2O3 + SO2
Полученное уравнение впишите в поле ответа, используя в качестве разделителя левой и правой части знак равенства.
Решение
Ответ:
2Al2S3 + 9O2 = 2Al2O3 + 6SO2
Задание №90
В приведенной схеме реакции расставьте коэффициенты методом электронного баланса:
Al + HNO3 → Al(NO3)3 + NH4NO3 + H2O
Полученное уравнение впишите в поле ответа, используя в качестве разделителя левой и правой части знак равенства.
Решение
Ответ:
8Al + 30HNO3 = 8Al(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O
[adsp-pro-3]
Задание №91
В приведенной схеме реакции расставьте коэффициенты методом электронного баланса:
Cr(OH)3 + Br2 + KOH → K2CrO4 + KBr + H2O
Полученное уравнение впишите в поле ответа, используя в качестве разделителя левой и правой части знак равенства.
Решение
Ответ:
2Cr(OH)3 + 3Br2 + 10KOH = 2K2CrO4 + 6KBr + 8H2O
Задание №92
В приведенной схеме реакции расставьте коэффициенты методом электронного баланса:
K2Cr2O7 + CrCl2 + HCl → KCl + CrCl3 + H2O
Полученное уравнение впишите в поле ответа, используя в качестве разделителя левой и правой части знак равенства.
Решение
Ответ:
K2Cr2O7 + 6CrCl2 + 14HCl = 2KCl + 8CrCl3 + 7H2O
Задание №93
В приведенной схеме реакции расставьте коэффициенты методом электронного баланса:
KMnO4 + K2SO3 + KOH → K2MnO4 + K2SO4 + H2О
Полученное уравнение впишите в поле ответа, используя в качестве разделителя левой и правой части знак равенства.
Решение
Ответ:
2KMnO4 + K2SO3 + 2KOH = 2K2MnO4 + K2SO4 + H2О
Задание №94
В приведенной схеме реакции расставьте коэффициенты методом электронного баланса:
KNO3 + MnO2 + KOH → K2MnO4 + KNO2 + H2O
Полученное уравнение впишите в поле ответа, используя в качестве разделителя левой и правой части знак равенства.
Решение
Ответ:
KNO3 + MnO2 + 2KOH = K2MnO4 + KNO2 + H2O
Задание №95
В приведенной схеме реакции расставьте коэффициенты методом электронного баланса:
Fe2O3 + HI → FeI2 + I2 + H2O
Полученное уравнение впишите в поле ответа, используя в качестве разделителя левой и правой части знак равенства.
Решение
Ответ:
Fe2O3 + 6HI → 2FeI2 + I2 + 3H2O
Задание №96
В приведенной схеме реакции расставьте коэффициенты методом электронного баланса:
Fe(NO3)3 → Fe2O3 + NO2 + O2
Полученное уравнение впишите в поле ответа, используя в качестве разделителя левой и правой части знак равенства.
Решение
Ответ:
4Fe(NO3)3 = 2Fe2O3 + 12NO2 + 3O2
Задание №97
В приведенной схеме реакции расставьте коэффициенты методом электронного баланса:
Cu2O + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO2 + H2O
Полученное уравнение впишите в поле ответа, используя в качестве разделителя левой и правой части знак равенства.
Решение
Ответ:
Cu2O + 6HNO3 = 2Cu(NO3)2 + 2NO2 + 3H2O
Задание №98
В приведенной схеме реакции расставьте коэффициенты методом электронного баланса:
Cu + H2SO4 → CuSO4 + SO2 + H2O
Полученное уравнение впишите в поле ответа, используя в качестве разделителя левой и правой части знак равенства.
Решение
Ответ:
Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2 + 2H2O
Задание №99
В приведенной схеме реакции расставьте коэффициенты методом электронного баланса:
Zn + HNO3 → Zn(NO3)2 + NH4NO3 + H2O
Полученное уравнение впишите в поле ответа, используя в качестве разделителя левой и правой части знак равенства.
Решение
Ответ:
4Zn + 10HNO3 = 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
Задание №100
В приведенной схеме реакции расставьте коэффициенты методом электронного баланса:
KNO3 + Zn + KOH + H2O → K2[Zn(OH)4] + NH3
Полученное уравнение впишите в поле ответа, используя в качестве разделителя левой и правой части знак равенства.
Решение
Ответ:
KNO3 + 4Zn + 7KOH + 6H2O → 4K2[Zn(OH)4] + NH3
[adsp-pro-10]
МБОУ
Лицей « МОК № 2»
Подготовка
к ЕГЭ по химии
Окислительно
— восстановительные реакции в неорганической химии (метод электронного баланса
в расстановке коэффициентов в уравнениях реакций)
Задания
36(С- 1), 37(С-2).
учитель
химии Высшей
категории
Строгонова
Нина Ивановна
г.
Воронеж.
Аннотация.
Данный
материал создан, чтобы оказать помощь учащимся, которые самостоятельно
готовятся к ЕГЭ. Подробно рассматриваются такие вопросы как : определение
степени окисления, восстановителя и окислителя, составление полуреакций
окисления – восстановления. Пошагово рассматривается методика расстановки
коэффициентов в ОВР методом электронного баланса на достаточно сложных
примерах, предупреждаются возможные ошибки. Подобрано большое количество
заданий различного уровня сложности для самостоятельной работы: более простые,
когда даны полные схемы реакций, и более сложные, когда формулы некоторых
веществ надо добавить в уравнения, как это предлагается в материалах ЕГЭ. Но
наибольшую трудность у учащихся вызывают задания С- 2, когда по описанию
эксперимента надо полностью составить уравнения ОВР(оcобенно
на примере превращений соединений Mn, Cr, Me
и неМе с кислотами – окислителями и др.) Несомненно очень полезными окажутся
не только при подготовке к ЕГЭ, но и к олимпиадам, таблицы «Важнейшие
восстановители и окислители»( краткие и особенно ценны подробные о превращениях
восстановителей и окислителей с учётом характера среды в растворах)
Подготовка
к ЕГЭ по химии. Задания 36(С- 1), 37(С-2)
Окислительно
— восстановительные реакции в неорганической
химии
(метод электронного баланса в расстановке коэффициентов в уравнениях реакций)
Эта тема является одной из самых
сложных при подготовке учеников к сдаче ЕГЭ по химии.
ОВР в неорганической химии.
Решение
заданий части С-1 ЕГЭ требует комплекса знаний и умений. Важнейшие из них:
1.Умение
расставлять степени окисления элементов в молекулярных формулах веществ.
2.Определять
окислитель и восстановитель и составлять
схемы полуреакций процессов
окисления, восстановления,
то есть найти количество и направление
перехода электронов.
3. Умение составлять электронный
баланс (число отданных
электронов равно числу
присоединённых)
4. Умение
расставлять коэффициенты.
Немного
теории.
Для того, чтобы определить степени окисления элементов, нужно
разобраться
со следующими понятиями.
Электроотрицательность
— способность атомов притягивать к себе общие
электронные пары. Притягивая к себе электроны, атомы приобретают частичный
отрицательный заряд. Наиболее электроотрицательными являются неметаллы: фтор,
кислород и азот. Металлы, как правило, смещают электроны от себя, приобретая
положительный заряд.
Степень
окисления. Понятие степени
окисления весьма формально: это заряд, который приобрел бы атом, если бы все
связи в молекуле стали ионными.
При
определении степени окисления в неорганических веществах чаще всего пользуются алгебраическим
методом и находят усредненное значение степени окисления. Именно поэтому
иногда степень окисления выражается нецелыми числами. Степень окисления каждого
отдельного атома должна быть целым числом (потому что смещается целое
количество электронов).
Значение
степени окисления некоторых элементов.
·
Степень окисления элементов в простых веществах
равна 0.
·
Фтор в соединениях имеет степень окисления
– 1.
·
Металлы 1-2 группы главной подгруппы в
соединениях имеют степень окисления +№ группы. (В принципе, можно сказать, что
бор и алюминий тоже имеют степень окисления +№ группы, так как в школьном курсе
с другими степенями окисления этих элементов мы не сталкиваемся. Но строго
говоря, у алюминия, галлия, индия и таллия есть соединения, в которых они
проявляют степень окисления +1)
·
Водород в большинстве соединений проявляет
степень окисления +1, и только в гидридах (соединениях с металлами) может быть
– 1.
·
Кислород чаще всего проявляет степень
окисления – 2. Однако, в соединениях с фтором может быть +1 или +2, в
соединениях с активными металлами и водородом может проявлять степень окисления
– 1 (пероксиды), и дробные степени окисления (надпероксиды и озониды).
· Все
остальные неметаллы могут проявлять переменные степени окисления от (№
группы – – низшая степень окисления до + № группы – высшая
степень окисления. Если атом неметалла является в молекуле наиболее
электроотрицательным, то его степень окисления скорее всего будет низшей (№
группы – 8).
· Металлы
побочных подгрупп и главных подгрупп 4 – 6 групп могут иметь только
положительные степени окисления в соединениях, причем у элементов побочных подгрупп
номер группы не всегда соответствует высшей степени окисления (например, медь
+2, золото +3, железо +6, никель +2, кобальт +3 и т.д.). Степень окисления этих
элементов можно определить только по формуле.
1.Определение
степени окисления
Алгебраический метод определения степени
окисления исходит из того, что молекула в
целом электронейтральна, то есть сумма степеней окисления всех элементов равна
нулю.
Например,
определим степени окисления элементов в молекуле сернистой кислоты H2SO3.
Так как водород в этой молекуле не связан с металлом, то его степень окисления
+1(на 2 атома водорода приходится +2), кислород не связан с фтором, перед нами
явно не пероксид и не озонид, поэтому его степень окисления – 2 (на 3 атома
кислорода приходится –6). Обозначим степень окисления серы за х. Тогда +2–6+х
= 0; х = +4.
Этот метод хорош и для
определения степени окисления элементов в ионах. Например, нитрат-анион NO3–.
У кислорода степень окисления – 2, на 3
атома кислорода приходится –6, пусть степень окисления азота х, тогда сумма
степеней окисления равна заряду иона, то есть: х–6 = –1, откуда х = +5
Задание 1.
Любым из способов определите степени окисления всех
элементов в
соединениях, объясняя последовательность действий: NO2F,
BaO2, NH4F,
NaH2PO2, Ca(SCN)2, K4[Fe(CN)6].
2.Умение
составлять электронный баланс, то есть определять
количество
и направление перехода электронов.
Окисление
– процесс отдачи электронов. (Небольшой мнемонический приём: Окисление
– Отдача, начинаются с одной буквы)
Восстановление
– процесс принятия электронов.
Окисление происходит с восстановителем.
Значит, восстановитель отдает электроны, окисляется, его степень
окисления повышается.
Восстановление происходит с
окислителем. Значит, окислитель принимает электроны,
восстанавливается, его степень окисления понижается.
Графический метод.
Сколько электронов
принимает или отдает атом элемента, можно посчитать по координатной прямой.
3.Расстановка
коэффициентов методом электронного баланса.
Пример
1.
КMnO4
+ K2SO3 + H2SO4 ®
MnSO4 + K2SO4 + H2O
1) Определяем
степени окисления всех элементов;
2) Выбираем
те элементы, у которых изменилась степень окисления;
3) Составляем
электронный баланс
Восст-ль
S+4
– 2e ®
S+6
5 Окисление
Окис-ль Mn+7
+5e ® Mn+2
2 Восстановление
Перед атомами марганца в
левой и правой части уравнения нужно поставить коэффициент 2. В этом
действии можно не сомневаться, так как марганец в левой и правой части
встречается только по одному разу.
2KMnO4
+ K2SO3 + H2SO4 ® 2MnSO4
+ K2SO4 + H2O
С серой возникает вопрос:
к какому из атомов серы относится коэффициент 5? К тому, степень
окисления которого в уравнении встречается единожды, то есть +4.
Ставим коэффициент 5 перед K2SO3.
2KMnO4
+ 5K2SO3
+ H2SO4
® 2MnSO4
+ K2SO4
+ H2O
Дальше сравниваем левую и
правую часть схемы и достраиваем коэффициенты в таком порядке: калий ( в левой
части 10+2=12, перед K2SO4
поставим 6)
2KMnO4
+ 5K2SO3 + H2SO4 ® 2MnSO4
+ 6K2SO4 + H2O
Теперь в правой части
поставлены коэффициенты перед серой, число её атомов 8. В левой части
уже есть коэффициент перед серой 5, не хватает еще 3.
2KMnO4
+ 5K2SO3 + 3H2SO4 ® 2MnSO4
+ 6K2SO4 + H2O
Сравниваем число атомов
водорода. Ставим перед водой 3.
2KMnO4
+ 5K2SO3 + 3H2SO4 ® 2MnSO4
+ 6K2SO4 + 3H2O
Осталось сравнить число
атомов кислорода в лев. и прав. части уравнения. 35 и 35.
Пример2.
Hg + HNO3 ® Hg(NO3)2
+ NO + H2O
1)
Определяем степени окисления всех
элементов;
2)
Выбираем те элементы, у которых изменилась
степень окисления;
3)
Составляем электронный баланс
Восст-ль
Hg0
– 2e ® Hg+2
3 Окисление(ок- е)
Окисл — ль N +5 +3e ® N+2
2 Восстаннвление (вос-е)
Число принятых и отданных электронов
переносим крест-накрест и сокращаем. Это множители, которые позволяют
осуществить закон сохранения: число принятых электронов должно быть равно
числу отданных электронов.
Теперь эти множители нужно внести в схему
реакции, они должны стать коэффициентами. Перед атомами меди в левой и правой
части уравнения нужно поставить коэффициент 3. В этом действии можно не
сомневаться, так как медь в левой и правой части встречается только по одному
разу.
3 Hg + HNO3 ® 3Hg(NO3)2
+ NO + H2O
А вот с азотом возникает вопрос : к
какому из атомов азота относится коэффициент 2? Ответ: к тому, степень
окисления которого в уравнении встречается единожды, то есть +2.
Ставим коэффициент 2 перед NO.
3 Hg+ HNO3 ® 3Hg(NO3)2
+ 2NO + H2O
Дальше сравниваем левую и правую часть
схемы и достраиваем коэффициенты в таком порядке: в правой части после
выставления коэффициентов из баланса перед всеми атомами азота есть
коэффициенты, пересчитаем азот в правой части – 8, ставим этот
коэффициент перед азотной кислотой.
3 Hg + 8HNO3
® 3Hg(NO3)2
+ 2NO + H2O
Теперь в левой части поставлен коэффициент
перед водородом, число его атомов 8. Ставим в правую часть перед водой 4.
3 Hg+ 8HNO3
® 3Hg(NO3)2
+ 2NO + 4H2O
Осталось сравнить
число атомов кислорода в левой и правой части уравнения. Если равно –
коэффициенты расставлены правильно, если нет – ищем ошибку.
Пример 3. Случаи,
когда индекс при химическом элементе вносится в электронный баланс.
1) Если
формула простого вещества записывается с индексом, например, О2, Н2,
N2
и др.
NH3
+O2
® NO
+ H2O
Восст-ль N-3
– 5e ® N+2
4 Окисление
Окислитель O20
+4e ® 2O-2
5 Восстановление
5 ставим перед простым
веществом – кислородом, 4 – перед азотом в левой и правой части уравнения,
уравниваем водород, проверяем кислород.
4NH3
+5O2
= 4NO + 6H2O
2) Если
в молекуле атомы одного элемента соединены между собой (то есть присутствует
ковалентная неполярная связь): пероксиды, дисульфиды, тиосульфат, веселящий
газ, органические вещества:
Cr(OH)3 + H2O2
+ KOH ®
K2CrO4 + H2O
Восстановитель Cr+3
– 3e ® Cr+6
2 Окисление
окислитель 2O-1
+2e ® 2O-2
3 Восстановление
3 ставим перед пероксидом
водорода, 2 – перед хромом в левой и правой части уравнения, уравниваем калий,
потом — водород, проверяем кислород.
2Cr(OH)3
+ 3H2O2 + 4KOH = 2 K2CrO4
+ 8H2O
3) Если
у одного элемента в левой и правой части уравнения есть одинаковый индекс:
K2Cr2O7
+ K2SO3 + H2SO4 ®
Cr2(SO4)3 + K2SO4
+ H2O
Восстановитель
S+4–
2e ® S+6
6 3 Окисление
Окислитель 2Cr+6
+6e ® 2Cr+3
2 1 Восстановление
Перед сульфитом ставим
3, перед хромом в левой и правой части коэффициент не нужен, уравниваем
калий (в правой части перед сульфатом калия ставим 4), затем – серу (в левой
части перед серной кислотой – 4), водород – перед водой 4, проверяем кислород.
K2Cr2O7
+ 3K2SO3 + 4H2SO4 = Cr2(SO4)3
+ 4K2SO4 + 4H2O
Задание
2. Расставьте коэффициенты методом
электронного баланса в следующих схемах реакций:
1) Na
+ HNO3
® NaNO3
+ N2O
+ H2O
2) K2FeO4 + H2SO4
®
Fe2(SO4)3 + K2SO4 + H2O
+ O2
3) H2O2 + KMnO4 + HNO3
®
Mn(NO3)2 + KNO3 + H2O + O2
4) Ti2(SO4)3
+ KClO3 + H2O ® TiOSO4 + KCl
+ H2SO4
5) Mn3O4 + KClO3
+ K2CO3 ® K2MnO4 + KCl +
CO2
Самое сложное при написании ОВР – это
правильно определить продукты реакции( пропущенные формулы в заданиях С-1,
составление уравнений по описанию превращений в заданиях С – 2.) Для этого
нужны глубокие химические знания, а помочь в их систематизации и определении
продуктов взаимодействия может составление таблиц.
Краткий перечень
важнейших окислителей и восстановителей.
Восстановители |
Окислители |
Металлы, Водород, Уголь, Окись углерода (II) (CO) Сероводород (H2S), Оксид серы (IV) (SO2), Cернистая кислота H2SO3 Галогеноводородные кислоты и их Катионы металлов в низших Азотистая кислота HNO2, Аммиак NH3, Гидразин NH2NH2, Оксид азота(II) (NO), Катод при электролизе. |
Галогены, Перманганат калия(KMnO4) манганат калия (K2MnO4) оксид марганца (IV) (MnO2) Дихромат калия (K2Cr2O7) хромат калия (K2CrO4) Азотная кислота (HNO3) Серная кислота (H2SO4) Оксид меди(II) (CuO) оксид свинца(IV) (PbO2) оксид серебра (Ag2O) пероксид водорода (H2O2) Хлорид железа(III) (FeCl3), Бертоллетова соль (KClO3) Анод при электролизе. |
Подробный перечень
важнейших окислителей и восстановителей: Подробный перечень
окислителей — таблица.Окислители.
No |
Окислитель |
Восстановленная форма |
Среда |
Примечания |
1. |
KMnO4 |
Mn2+ |
кислая |
— |
MnO2 |
нейтральная |
|||
MnO42— |
сильнощёлочная |
|||
2. |
MnO2 |
Mn2+ |
— |
— |
3. |
K2Cr2O7 |
Cr3+ |
кислая |
в |
CrO2- |
щелочная |
|||
4. |
K2CrO4 |
Cr3+ |
кислая |
в |
CrO2— |
щелочная |
|||
5 |
CrO3 |
Cr3+ |
кислая |
в |
CrO2- |
щелочная |
|||
6. |
HNO3разбавл. |
NO |
— |
с |
HNO3 |
NH3 |
С |
||
HNO3 |
N2O |
с |
||
NO3 |
с |
|||
7. |
NaNO3 |
NH3 |
— |
C Al и |
8. |
HNO2 |
NO |
— |
— |
9. |
KNO2 |
NO |
— |
— |
10. |
H2SO4 |
H2 |
— |
с |
H2SO4 |
SO2 |
с |
||
H2S |
с |
|||
S |
с остальными |
|||
11. |
Соли |
М |
малоактивные |
|
MхAnу |
Мп+(п<у) |
металлы |
||
AgNO3 |
Ag |
— |
— |
|
Ag2O |
Ag |
|||
AuCl3 |
Au |
|||
HgCl2 |
Hg+ |
|||
FeCl3 |
Fe2+ |
|||
CrCl3 |
Cr3+ |
|||
SnCl4 |
Sn2+ |
|||
CuCl2 |
Cu2+ |
|||
12 |
H2O2 |
H2O |
кислая |
— |
2OH |
щелочная |
|||
13. |
Cl2 |
Cl- |
— |
— |
14. |
Br2 |
Br- |
— |
— |
15. |
I2 |
I- |
— |
— |
16. |
HClO |
Cl- |
— |
Возможно |
17. |
HBrO |
Br- |
— |
Возможно |
18. |
HIO |
I- |
— |
Возможно |
19. |
HClO2 |
Cl- |
— |
— |
20. |
HClO3 |
Cl- |
— |
Возможно |
21. |
HBrO2 |
Br- |
— |
Возможно |
22. |
HIO3 |
I- |
— |
Возможно |
23. |
O2 |
O2- |
— |
— |
24. |
O3 |
O2 |
— |
— |
25. |
PbO2 |
Pb2+ |
кислая |
— |
PbO22- |
щелочная |
|||
26. |
SbCl5 |
SbCl3 |
— |
— |
27. |
CaOCl2 |
Cl- |
— |
— |
28. |
H3PO3 |
P или PH3 |
— |
— |
29. |
Na2SO3 |
S |
— |
— |
30. |
N2H4 |
NH3 |
— |
— |
Подробный
перечень восстановителей — таблица. Восстановители.
No п/п |
Восстановитель |
Окисленная форма |
Среда |
Примечания |
1. |
Al |
Al3+ |
кислая |
— |
[Al(OH)4]- |
щелочная |
в |
||
AlO2— |
щелочная |
сплавление |
||
2. |
Zn |
Zn2+ |
кислая |
— |
[Zn(OH)4]- |
щелочная |
в |
||
ZnO22- |
щелочная |
сплавление |
||
3. |
Pb |
Pb2+ |
кислая |
— |
PbO22- |
щелочная |
|||
4. |
H2 |
H+ |
— |
— |
5. |
S |
SO2 |
— |
при |
SO42- |
в |
|||
SO32- |
чаще SO42- |
|||
6. |
C |
CO |
— |
недостаток |
CO2 |
избыток |
|||
CO32- |
в |
|||
7. |
P |
P2O3 |
— |
недостаток |
P2O5 |
избыток |
|||
PO43- |
в |
|||
8. |
NH3 |
NO |
— |
возможно |
9. |
HCl, |
Cl2, |
— |
— |
10. |
Соли |
MnO4— |
кислая |
— |
MnO2 |
нейтральная |
|||
MnO42- |
щелочная |
|||
11. |
MnO2 |
MnO4— |
кислая |
— |
MnO42- |
щелочная |
|||
12. |
Соли |
Cr3+ |
кислая |
— |
CrO2— |
щелочная |
|||
13. |
PH3 |
PO43- |
— |
— |
14. |
KClO3 |
ClO4— |
— |
нетипичен |
15. |
As2O3 |
AsO43- |
— |
в |
As2O5 |
обжиг |
|||
16. |
HNO2 |
NO3— |
— |
с |
17. |
KNO2 |
NO3— |
— |
— |
18. |
Соли Fe2+ |
Fe3+ |
— |
— |
FeO42- |
с |
|||
19. |
Соли Cr3+ |
Cr2O72- |
кислая |
— |
CrO42- |
щелочная |
|||
20. |
KCrO2 |
CrO42- |
— |
— |
21. |
H2S |
S |
— |
SO2 |
22. |
Na2S |
S |
— |
иногда |
23. |
H2SO3 |
SO42- |
— |
— |
24. |
K2SO3 |
SO42- |
— |
— |
25. |
CuCl |
CuCl2 |
— |
— |
26. |
SnCl2 |
Sn4+ |
— |
— |
27. |
H3PO3 |
PO43- |
— |
— |
28. |
H2O2 |
O2 |
— |
— |
29. |
I2 |
IO3— |
— |
— |
30. |
Cl2 |
ClO3— |
— |
— |
31. |
Br2 |
Br3— |
— |
— |
32. |
N2H4 |
N2 |
— |
— |
3.Вставьте пропущенные формулы. Расставьте коэффициенты методом
электронного баланса в следующих схемах реакций
Реальные
задания С-1 ЕГЭ по химии.
- FeSO4
+ KMnO4 + … = … + K2SO4 +K2MnO4 - FeS
+ … +H2SO4(конц.)
= … NO2
+
H2O - N2O4
+ HMnO4 + … =HNO3 + Mn(NO3)2 - P2O3
+ H2Cr2O7 + … = H3PO4
+ CrPO4 - NO
+KClO + … = KNO3 + KCl + … - PH3
+ HMnO4 = MnO2 + … +… - HCOH
+ KMnO4 + …
= CO2 +K2SO4 +
… +
… - SO2
+ KMnO4 +H2O = …
+MnSO4 +
… - NH3
+ KMnO4 + … = N2 + K2MnO4 +H2O - FeSO4
+ H2Cr2O7 + … = … +Cr2(SO4)3
+ … +H2O - FeSO4
+ KMnO4 +
… = … +MnSO4 +
K2SO4 +H2O - NO2
+ P2O3 + …
= NO + K2HPO4
+ … - Al
+ H2Cr2O7 + …= … +Cr2(SO4)3
+ … + H2O - PH3
+ AgNO3 + … =
Ag + …
+ HNO2 - FeCl2
+ HNO3(конц.)
= Fe(NO3)3 +HCl
+ … +… - KNO2
+ …
+ K2SO4 = J2 +
NO + …
+ … - Zn
+ KMnO4+ …
= …
+ MnSO4 + K2SO4 +… - PH3
+ HClO3 = HCl + … - FeSO4
+ KClO3 + … = Fe2(SO4)3
+ … + H2O - …
+ KMnO4= N2 + MnO2
+KOH + … - K2Cr2O7
+ HCOH+ H2SO4 = CO2 + … + Cr2(SO4)3
+ H2O - Cu2S
HNO3 = Cu (NO3)2 + … + NO2 +H2O - P
+ KOH + … =
KH2PO4 + PH3 - Fe3O4
+ HNO3 (конц.)
= Fe (NO3)3 +
… + H2 - 25.NaCrO2
+ …+NaOH =… + NaBr + H2O
Задания с- 1 из ЕГЭ 2015 года.
1.Используя
метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:
FeSO4 + KClO3 + …
→ Fe2(SO4)3 + … + H2O
Определите
окислитель и восстановитель.
2.Используя
метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:
NH3
+ KMnO4 + … → … + K2MnO4 + H2O
Определите окислитель и восстановитель
Источники:
1. Д.Д.
Дзудцова, Л.Б. Бестаева. Окислительно – восстановительные реакции. М. Дрофа,
2005г.
2. http://www.dpva.info/Guide/GuideChemistry/burningandexolisions/OxidationAndDeoxidation/
3. http://himik.pro/okislitelno-vosstanovitelnyie-reaktsii-2/metod-elektronnogo-balansa
4. http://www.superhimik.com/t5776-topic#7140
5. http://techemy.com/forum/viewtopic.php?f=11&t=190
6. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D5%E8%EC%E8%F7%E5%F1%EA%EE%E5_%F3%F0%E0%E2%ED%E5%ED%E8%E5
7. http://chimical-docs.ru/index.php?action=full&id=373
8. http://www.himhelp.ru/section23/section7/section44/52.html
Подготовка к ЕГЭ. Окислительно-восстановительные реакции
Подготовка к ЕГЭ. Окислительно—восстановительные реакции
Цель: помощь учителям и учащимся при подготовке к ЕГЭ по
химии.
При выполнении задания 30 (уравнение ОВР ) в тестах ЕГЭ важно уметь находить среди
реагирующих веществ окислитель и восстановитель.
Восстановители в окислительно—восстановительной реакции отдают электроны, при этом
степень окисления повышается. К ним относятся:
1.Простые вещества, атомы которых обладают низкой электроотрицательностью – активные
металлы, некоторые неметаллы, например, водород и углерод, кремний.
2. Некоторые соединения металлов, содержащие катионы (Sn2+, Fe2+, Cr2+), которые, отдавая
электроны, могут повышать свою степень окисления.
3. Вещества, которые , так же , содержат элемент в низшей степени окисления , например:
H2S, CO, NH3, PH3, HCl, HBr, HI и их соли.
4. Вещества, которые содержат элементы в промежуточной степени окисления,
могут проявлять, в зависимости от природы реагента – партнёра, как окислительные,
так и восстановительные свойства. Это – все неметаллы (кроме фтора), N2, NO,
HNO2, KNO2, H2O2, S, SO2, K2SO3 и другие.
Cильные восстановители
Щелочные и щелочно—земельные металлы
Mg, Al, H2
HI и йодиды
HBr и бромиды
H2S и сульфиды
NH3, PH3, H3PO3
C, CO
Соединения Fe2+, Cr2+, SnCl2
Слабые восстановители
Малоактивные металлы (Pb, Cu, Ag, Hg)
HCl
SO2
HNO2
Альдегиды, спирты, муравьиная кислота,
щавелевая кислота, глюкоза
Окислители – это вещества, которые содержат элемент в максимальной степени окисления. В
окислительно – восстановительной реакции окислитель принимает электроны, при этом
степень окисления понижается. Это:
1. Простые вещества, атомы которых обладают большой электроотрицательностью — элементы
главных подгрупп VI и VII групп периодической системы: кислород, галогены. Из простых
веществ самый сильный окислитель – фтор.
2. Соединения, содержащие некоторые катионы металлов в высоких степенях окисления: Pb4+,
Fe3+, Au3+ и др.
3. Соединения, содержащие некоторые сложные анионы, элементы в которых находятся в
высоких положительных степенях окисления.Элемент в высшей степени окисления уже отдал
все электроны, и может только их принимать, т.е. может быть только окислителем.
Типичные окислители: H2SO4, HNO3, KMnO4, K2CrO4, K2Cr2O7, SO3, O2, F2, O3, Cl2, CrO3
Сильные окислители
F2, O2, O3, H2O2, Cl2
HClO, HClO3, H2SO4, HNO3
Царская водка
NO2
KMnO4, MnO2
K2Cr2O7, CrO3
PbO2
Слабые окислители
I2, Br2,
SO2
HNO2
Соединения Fe3+
1. Окислительно—восстановительные реакции с участием перманганата калия.
Кислая среда
2 КМnО4 +10 КВг + 8 Н2SO4 = 2 МпSO4 + 6 К2SO4 + 5 Вr2 + 8 Н2О
K2MnO4 +8 НСl = 2 КСl + 2МnСl2 + 2 Cl2 + 4 Н2О
2 КМnО4 +5Н2 S+3Н2SО4 = 5S + К2SO4 + 2MnSO4+ 8Н2 O
2 КМnО4 +5Н2О2 +3Н2SО4 = 5О2 + К2SO4 + 2MnSO4+ 8Н2 O
Мn
2+
Бесцв.
р—р
Образуются соли
той кислоты,
которая участвует в
реакции.
Нейтральная среда
2 КМnО4 + 3 МnSO4 + 2 Н2О = 5 МnО2 + К2SО4 + 2 Н2SО4
КМnО4 + С6Н5СН3 = КОН + МnО2 + С6Н5СООК (нейтр.среда)
2 КМnО4 + 5SO2 + 2 Н2О = 2MnSO4 + 2 К2SO4 +2 Н2 SO4
3Н2 S +2 КМnО4 = 3S + 2 MnO2+2Н2 O + 2 КОН
Щелочная среда
2 КМnО4 + К2SO3 + 2 КОН = К2SO4 + 2 К2МnO4 + Н2О
8КМnО4 + NН3 + 9 КОН = КNО3 + 8 К2МnO4 +8 Н2О
Мn
2+,
+4
оксиды,
гидроксид,
соли
(в—ль)
Щелочная среда + очень сильные окислители :
КNО3, КClО4,КClО3, КClО2, КClО (в расплаве)
МnО2 + КNО3 + 2 КОН = К2МпО4 + КNО2 + Н2О ( или аммиак выделяется)
3 MnO2 +К ClО3 + 6KOH =3K2MnO4 + KCl + 3H2O.
Mn(OH)2 + 2NaOCl + 2NaOН= Na2MnO4 + 2NaCl +2 H2O.
МnSO4 + 2NaOCl + 4 NaОН = Na2SO4 + Na2MnO4 + 2NaCl + 2H2O
МnO
4
2-
зелен.
Образуются
соли
Нейтральная среда
Мn(ОH)2 + Н2O2 = МnО2 +2 Н2О
Возможны в растворах р—ции
Mn(OH)2 + Cl2 +2KOH = MnO2 + 2KCl + 2H2O
Mn(OH)2 + NaOCl = MnO2 + NaCl + H2O.
Кислая среда + очень сильные окислители (КВгО3, оксид свинца+ 4 и др.)
2МnSO4 + 10NaOCl + 6НNО3 = 2Na2SO4 +2 НMnO4 + 5Cl2 + 2H2O+6
NaNO3
2MnSO4 + 5PbO2 + 6HNO3 → 2HMnO4 + 2PbSO4 + 3Pb(NO3)2 + 2H2O
2.Окислительно—восстановительные реакции с участием соединений хрома.
Кислая среда
К2Сr2О7 +3Н2S +4Н2SО4 = 3S + Сr2(SО4)3 + K2SO4+ 7Н2О
6 FeSO4 +K2Cr2O7 +7 H2SO4 = 3 Fe2(SO4)3 +Cr2(SO4)3
+K2SO4 +7 H2O
6KI + K2Cr2O7 + 7 H2SO4 = 3 I2 + Cr2(SO4)3 + 4 K2SO4 + 7
H2O.
K2Cr2O7 + 4H2SO4 + 3H2O2 = 3O2 + Cr2(SO4)3 + K2SO4
+7H2O
2K2Cr2O7 + 8H2SO4 + 3HCOH = 3CO2 + 2Cr2(SO4)3 + 2K2SO4
+ 11H2O.
Cr+3
Р—р сине—
фиолет.
Образуются соли
той кислоты,
которая
участвует в
реакции.
Нейтральная среда
K
2
Cr
2
O
7
+ 3К
2
SO
3
+4H
2
O→ 3К
2
SO
4
+2Cr(OH)
3
+2KOH
Cr(OH)3
Серо—зелен.
осадок
Щелочная среда
2K2CrO4 + 2KOH + 3K2SO3 + 5H2O = 2K3[Cr(OH)6] + 3K2SO4
2K
2
CrO
4
+ 3К
2
SO
3
+ 2KOH + 5H
2
O = 3К
2
SO
4
+ 2K
3
[Cr(OH)
6
]
K
2
CrO
4
+ 8H
2
O + 6KI → 2Cr(OH)
3
+3I
2
+ 10KOH
В р—ре
K3[Cr(OH)6];
В расплаве
K3CrO3;
KCrO2;
Р—р зелен.
Cr2O3,
Cr(OH)3
K3[Cr(OH)6],
Щелочная среда + очень сильные окислители :
КNО3, КClО4,КClО3, КClО2, КClО
CrCl
3
+ 16NaOH + 3Br
2
→ 6NaBr + 6NaCl + 8H
2
O + 2Na
2
CrO
4
Cr
2
(SO
4
)
3
+ 3Br
2
+ 16NaOH → 2Na
2
CrO
4
+ 6NaBr + 3Na
2
SO
4
+
8H
2
O
2K3[Cr(OH)6] +4 KOH + 2Br2 = 6KBr + 2K2CrO4 + 8H2О
2KCrO2 + 8KOH + 3Br2 = 6KBr +2 K2CrO4 + 4H2О
Кислая среда + очень сильные окислители (КВгО3, оксид
свинца+ 4 и др.
CrCl
3
+ HClO
3
+ 4H
2
O → H
2
Cr
2
O
7
+ 7HCl
K2Cr2O7
Или
Н2Cr2O7
Оранжевый
р—р
3 .Окислительно—восстановительные реакции с участием кислот.
Серная кислота концентрированная и азотная кислота в любом виде окисляют почти все
металлы и такие неметаллы, как углерод, фосфор, серу, и многие сложные вещества.
Возможные продукты восстановления этих кислот:
H2SO4 → SO2 → S → H2S
HNO3 → NO2 → NO → N2O → N2 → NH3(NH4NO3)
При взаимодействии с металлами получаются три вещества: соль, вода и продукт
восстановления кислоты, который зависит от концентрации кислоты, активности металла и
температуры.Чем меньше концентрация кислоты, а металл более активен, тем больше степень
восстановления кислоты.
Серная кислота
H2SO4 разбавленная реагирует с металлами до водорода с выделением водорода
не реагирует
с Au, Pt и
некоторыми
металлами
не
реагирует
на холоде
с Fe, Al, Cr
восстанавливается
до SO2
с неактивными
металлами
(правее железа) и
неметаллами
Восстанавливается
до S со
щелочно—
земельными
металлами
Восстанавливается
H2S
со щелочными
металлами и
цинком
С неметаллами образует SO2, кислоту или оксид неметалла
Cu + H2SO4 концентр. = CuSO4 + SO2 + 2H2O
Zn + 2H2SO4 концентр.= ZnSO4 +SO2 + 2H2O
3Zn + 4H2SO4 концентр. = 3ZnSO4 + S↓ + 4H2O
4Zn + 5H2SO4 концентр. = 4ZnSO4 + H2S + 4H2O
C + 2H2SO4 концентр. = CO2 + 2H2O + 2SO2
2P + 5H2SO4 концентр. = 2H3PO4 + 5SO2 + 2H2O
S +2H2SO4 концентр. = 3SO2 +2H2O
Азотная кислота.
HNO3 концентрированная —не реагирует с металлами правее серебра — Au, Pt; не
реагирует на холоде с Fe, Al, Cr
Конц . HNO3
С металлами после
водорода (до Au, Pt)
Образует NO2, соль, воду
Конц . HNO3
С металлами
правее цинка и до водорода
не реагирует
Конц . HNO3
С металлами цинк и
левее(активные)
Образует NO, соль, воду
разб . HNO3 С металлами
после водорода до Au, Pt
Образует NO, соль, воду
разб . HNO3 С металлами
правее цинка и до водорода
образует NО2, NO, N2O,
разб . HNO3
С металлами цинк и
левее(активные)
Образует N2O, N2 ; очень
разбавленная — NH3. NH4NO3
Концентрированная HNO3 в любом виде окисляет неметаллы — восстановители — углерод,
фосфор, серу — до соответствующих кислот.
Cu + 4HNO3 к. = Cu (NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
3Cu + 8HNO3 р.. = 3Cu (NO3)2 + 2NO + 4H2O
Al + 4HNO3 р. = Al (NO3)3 + NO + 2H2O
8Al + 30HNO3 р. = 8Al (NO3)3 + 3N2O + 15H2O
10Al + 36HNO3 р. = 10Al (NO3)3 + 3N2 + 18H2O
C + 4HNO3 к. = CO2 + 2H2O + 4NO2
3C + 4HNO3 р. = 3CO2 + 2H2O + 4NO
P + 5HNO3 к. = H3PO4 + 5NO2 + H2O
3P + 5HNO3 р. + 2H2O = 3H3PO4 + 5NO
S +6HNO3 к. = H2SO4 + 6NO3 + 2H2O
S + 2HNO3 р. = H2SO4 + 2NO
Концентрированные H2SO4 и HNO3 реагируют с Fe, Al, Cr только при нагревании:
2Fe + 6H2SO4 концентр. = Fe2 (SO4)3 + 3SO2 + 3H2O
Fe + 6HNO3 концентр. = Fe (NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
Концентрированная азотная кислота окисляет йод до йодноватой кислоты:
I2 + 10HNO3 = 2HIO3 + 10NO2 + 4H2O
4. Особые случаи ОВР.
Сложные вещества, которые проявляют сильные восстановительные и окислительные
свойства, при взаимодействии друг с другом дают только ОВР, а не реакции обмена.
1. Окислители – соединения железа (III), восстановители – сульфиды, йодиды. При
этом ион Fe3+восстанавливается до иона Fe2+, а сульфид ион окисляется до серы S,
а йодид ион окисляется до йода I2.
В зависимости от количественного соотношения реагирующих веществ могут
получиться различные соединения железа (II):
2FeCl3 + H2S = S↓ + 2FeCl2 + 2HCl
2FeCl3 + Na2S = S↓ + 2FeCl2 + 2NaCl
или 2FeCl3 + 3Na2S = S↓ + FeS + 6NaCl
Fe2(SO4)3 + H2S = S↓ + 2FeSO4 +H2SO4
Fe(OH)3 + 6HI = 2FeI2 + I2↓ + 6H2O
Fe2O3 + 6HI = 2FeI2 + I2↓ + 3H2O
2FeCl3 +2HI = 2FeCl2 + I2↓ + 2HCl
2FeCl3 + 2KI = 2FeCl2 + I2↓ + 2KCl
или 2FeCl3 + 6KI = 2FeI2 + I2↓ + 6KCl
Fe2(SO4)3 + 2KI = 2FeSO4 + I2↓ + K2SO4
Fe2(SO4)3 + BaI2 = 2FeSO4 + I2↓ +
BaSO4↓
2. Окислители – соединения меди (II), восстановители — йодиды. При этом ион
Cu2+ восстанавливается до иона Cu+, а иодид – ион окисляется до йода I2 :
2CuSO4 + 4KI = 2CuI↓ + I2↓ + 2K2SO4
2CuCl2 + 4KI = 2CuI↓ + I2↓ + 4KCl
2CuCl2 + 4HI = 2CuI↓ + I2↓ + 4HCl
3. Окислитель – азотная кислота, восстановитель – сульфиды, йодиды, сульфиты.
При этом азотная кислота, в зависимости от концентрации, восстанавливается до
NO2 (концентрированная), до NO (разбавленная); сульфид ион S2— окисляется до серы S
или сульфат иона SO4 2—, йодид ион – до йода I2, a сульфит ион SO3 2— до
сульфат иона SO4 2-:
8HNO3 к. + CuS = CuSO4 + 8NO2 + 4H2O
или 4HNO3 к.+ CuS = S↓ + 2NO2 + Cu(NO3)2 + 2H2O
8HNO3 р.+ 3CuS = 3S↓ + 2NO + 3Cu(NO3)2 + 4H2O
4HNO3 к.+ Na2S = S↓ + 2NO2 + 2NaNO3 + 2H2O
24HNO3 к.+ Al2S3 = Al2(SO4)3 + 24NO2 + 12H2O
2HNO3 р.+ H2S = 3S↓ + 2NO + 4H2O
8HNO3 к.+ H2S = H2SO4 + 8NO2 + 4H2O
или 2HNO3 к.+ H2S = S↓ + 2NO2 + 2H2O
2HNO3 р.+ 3K2SO3 = 3K2SO4 + 2NO + H2O
6HNO3 к.+ HI = HIO3 + 6NO2 + 3H2O
2HNO3 к.+ 2KI = I2 + 2NO2 + H2O
4. Окислитель – азотная кислота или серная концентрированная кислота, восстановитель –
соединения железа (II). При этом азотная кислота восстанавливается до NO2 или NO,
серная – до SO2, а ион Fe2+ окисляется до иона Fe3+:
Fe(OH)2 + 4HNO3 к. = Fe(NO3)3 + NO2 + 3H2O
FeO + 4HNO3 к. = Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O
3Fe(NO3)2 + 4НNO3 р. = 3Fe(NO3)2 + NO + 2H2O
2Fe(OH)2 + 4H2SO4 к. = Fe2(SO4)3 + SO2 + 6H2O
5. Окислитель – серная кислота концентрированная, восстановитель – сульфиды,
йодиды и бромиды. При этом серная кислота восстанавливается до SO2, S или
H2S; сульфид ион S2—окисляется до серы S, SO2 или H2SO4; йодид ион до
йода I2, бромид ион до брома Br2 :
CuS + 4H2SO4 к. = CuSO4 + 4SO2 + 4H2O
H2S + H2SO4 к. = S↓ + SO2+ 2H2O
или H2S + H2SO4 к. = 4SO2 + 4H2O
8HI + H2SO4 к. = 4I2↓ + H2S + 4H2O
или 6HI + H2SO4 к.= 3I2↓ + S↓ + 4H2O
2HI + H2SO4 к. = I2↓ + SO2 + 2H2O
8KI + 9H2SO4 к. = I2↓ + H2S + 8KHSO4 + 4H2O
6KI + 2H2SO4 к. = 3I2↓ + H2S + 3K2SO4 +
4H2O
2HBr + H2SO4 к. = Br2 + SO2 + 2H2O
2KBr + 2H2SO4 к. = Br2 + SO2 + K2SO4 +
2H2O
6KBr + 2H2SO4 к. = 3Br2 + S↓ + 3K2SO4 +
2H2O
6. Железная окалина – Fe3O4, это смесь двух оксидов — FeO и Fe2O3. Поэтому при
взаимодействии с сильными окислителями она окисляется до соединения железа
(III) за счёт ионов Fe2+— восстановителей, а при взаимодействии с сильными
восстановителями восстанавливается до соединения железа (II) за счёт ионов
Fe3+- окислителей:
Fe3O4 + 10HNO3 концентр. = 3Fe(NO3)3 + NO2 + 5H2O
3Fе3O4 + 28HNO3 разбавл. = 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O
Fe3O4 + 8HI = 3FeI2 + I2↓ + 4H2O
При взаимодействии с большинством кислот происходит реакция обмена, получаются
две соли:
Fe3O4 + 8HCl = FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O
Fe3O4 + 4H2SO4 разбавл. = FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O
5. Реакции диспропорционирования неметаллов— серы, фосфора, галогенов ( кроме
фтора.)
Сера +щелочь
(при кипячении)
3S + 6KOH = K2SO3 + 2K2S+ 3H2O.
S + K2SO3= K2S2O3
Фосфор + щелочь
(при кипячении)
4P + 3NaOH + 3H2O = PH3 + 3NaH2PO2
4H3PO3 = 3H3PO4+ PH3
Cl2 + KOH = KClO + KCl (на холоде);
3Cl2 + 6KOH = KClO3 + 5KCl + 3Н2О (при нагревании).
Гипобромид—ион существует только при температуре ниже 0 °С,
гипоиодит—ион в растворах не существует.
Хлор, бром, иод +
вода (н.у)
бром, иод + вода
(при нагревании)
2NO2 + H2O = HNO3 + HNO2,
При температуре выше 0 °С реакция протекает так:
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO.
4NO2 + 2H2O + О2 = 4HNO3.
2NO2 + 2КOН = КNO3 + КNO2+ H2O
4NO2 + 4КOН + О2 = 4КNO3 + 2 H2O
3KClO3 = KCl+ 2KClO3 (при нагревании)
KClO3 (при
нагревании с
катализатором —
оксид марганца 4
4KClO3 = KCl+ 3KClO4 (при нагревании с катализатором —оксид
марганца 4)
NH
4
NO
3
= N
2
O + 2H
2
O (около 200
o
С)
NH
4
NO
2
= N
2
+ 2H
2
O (60 – 70
o
С)
7. Вещества с двойственной природой.
1. Перекись водорода.
H
2
O
2
+ 2OH
–
–2e = O
2
+ 2H
2
O
2KMnO
4
+ 3H
2
O
2
= 2MnO
2
+ 3O
2
+ 2KOH + 2H
2
O.
2KMnO4 + 5H2O2 + 3H2SO4 = 2MnSO4+K2SO4+5O2 + 8H2O
2AgNO3 + H2O2 = 2Ag+O2+8H2O
Na2SO3 + H2O2 = Na2SO4 + H2O
Mn(OH)2 + H2O2 = MnO2 + 2H2O
Н2O2 + 2NaOH = Na2O2 + 2H2O
H
2
O
2
+ Ag
2
O = 2Ag + O
2
+ H
2
O
2. Нитриты щелочных металлов .
Нитриты могут выступать как окислителями, так и восстановителями:
KNО2 — восстановитель: KNО2 + Н2О2 = KNО3 + Н2O
3KNО2 + 2КМпO4 + Н2O = 3KNО3 + 2MnО2↓ + 2КОН
2KMnO
4
+ 5KNO
2
+ 3H
2
SO
4
= 2MnSO
4
+ 5KNO
3
+ K
2
SO
4
+ 3H
2
O,
KNО
2
— окислитель: 2KNО
2
+ 2KI + 2H
2
SO
4
= 2NO + I
2
+ 2K
2
SO
4
+ 2Н
2
O
8.Некоторые важнейшие восстановители и продукты их окисления
Преимущественно образующиеся продукты восстановления
S, SO
2
, SO
4
2-
(в зависимости от силы окислителя и условий реакции)
N
2
, NO (в зависимости от условий реакции)
Fe
3+
, Fe
2
O
3
(в зависимости от условий реакции)
Cu
2+
, CuO (в зависимости от условий реакции)