Тема 1-4 окислительно-восстановительные реакции

1. Что понимают под валентностью элемента и что такое степень окисления элемента? Примеры.

2. Какие реакции называют окислительно-восстановительными? Приведите примеры. Как классифицируются эти реакции?

3. Как изменяются окислительно-восстановительные свойства простых веществ в зависимости от положения элементов в периодической системе? Приведите примеры типичных окислителей и восстановителей.

4. Для каких сложных веществ характерны только окислительные свойства, и в каких случаях вещества могут проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства? Примеры.

5. Покажите на примерах (уравнения реакций), как изменяются окислительно-восстановительные свойства соединений элемента (S или Cl) в зависимости от его степени окисления.

6. Покажите на примерах (уравнения реакций), как изменяются кислотно-основные свойства оксидов и гидроксидов в зависимости от изменения степени окисления образующего их элемента (Cr, Mn или Fe).

7. По каким признакам можно отнести то или иное вещество только к окислителям, только к восстановителям или к веществам, проявляющим двойственность свойств? Приведите примеры.

8. Какие процессы называют процессами окисления, и какие – процессами восстановления? Приведите примеры.

9. На примерах восстановления перманганата калия покажите влияние среды на протекание окислительно-восстановительных реакций.

10. Что характеризует электрохимический ряд напряжений металлов? На каких количественных величинах он основан? Какая связь между восстановительной активностью металлов и окислительными свойствами их катионов?

11. Какой процесс называется электролизом? Дайте определения понятиям «катод», «анод», «катодный процесс», «анодный процесс».

12. Какой анод называется инертным и какой активным (в процессе электролиза)? Примеры.

13. Какие процессы протекают на электродах при электролизе водных растворов электролитов? Примеры.

14. Из перечисленных молекул и ионов выберите те, которые могут быть: а) только окислителями, б) только восстановителями, в) могут проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства: Fe, Fe2+, Fe3+, Cu, Cu2+, Cl2, Cl-, Mn, MnO2, MnO4-, N2, NH3, NO2-, NO3-, S2-, SO32-, SO42-. Объясните ответ.

15. Приведите пример слабой кислоты, которая является сильным окислителем. Напишите по одному уравнению реакции, характеризующему её кислотные и окислительные свойства.

16. Приведите по одному примеру слабой кислоты и слабого основания, которые являются слабыми окислителями. Напишите по одному уравнению реакции, характеризующему их кислотно-основные и окислительные свойства.

17. Приведите по одному примеру слабой кислоты и слабого основания, которые являются сильными восстановителями. Напишите по одному уравнению реакции, характеризующему их кислотно-основные и восстановительные свойства.

18. Укажите степени окисления элементов в соединениях и в соответствии с их валентностью изобразите графические формулы соединений:

1) SO3, H2SO3, H2S, NaHSO4, Al2S3, SO42-.

2) NH3, NH4+, N2H4, HNO3, NaNO2, NO2.

3) H2O, H2O2, Al(OH)3, Al(OH)63-, CaH2, Ba(HCO3)2.

4) Cr2O3, Cr(OH)2, H2CrO4, Cr2O72-, CrO3, KCrO2.

5) РН3, РН4Cl, Н3РО4, Н2РО4-, РОCl3, KН2РО2.

6) СО2, СОСl2, НСО3-, С2Н2, НСN, НСОН.

7) FeS, FeS2, Fe2(SO4)3, H2SO4, HSO4-, SO32-.

8) I2O5, H5IO6, ICl5, NaIO3, HI, IO3-, I2.

9) CaC2, Al4C3, CH4, C2H6, C6H6, CH3COO-.

10) O2, O3, Na2O, Na2O2, Cl2O, OF2, ClO4-.

19. Какие из следующих реакций являются окислительно-восстановительными? Укажите окислитель и восстановитель, уравняйте:

1) NaHCO3 ® Na2СО3 + СО22О

НСlО4 ® СlО222О

NH3 + NaСlО ® N2H4 + NaСl + Н2О

2) СН4 + О2 + NH3 ® НСN + Н2О

NH4Сl + Са(ОН)2 ® NH3 + СаСl2 + Н2О

NH4NO3 ® N2O + Н2О

3) НСlО4 + SO2 + Н2О ® НСl + H2SO4

Na2CrO4 + H2SO4 ® Na2Cr2O7 + Na2SO4 + H2O

Na2Cr2O7 + H2SO4 + Na2SO3 ® Cr2(SO4)3 + Na2SO4 + H2O

4) Li3N + H2O ® LiOH + NH3·H2O

LiH + Н2О ® LiOH + Н2

Na2О2 + СО2 ® Na2СО3 + О2

5) NaCrO2 + NaОН + Вr2 ® Na2CrO4 + NaВr + Н2О

Na2Cr2O7 + NaОН ® Na2CrO4 + Н2О

(NH4)2Cr2O7 ® Cr2O3 + N2 + Н2О

6) FeS + H2SO4 ® FeSO4 + H2S

PbS + H2O2 ® PbSO4 + H2O

PbO2 + HCl ® PbCl2 + Cl2 + H2O

7) HNO3 + SO2 + H2O ® NO + H2SO4

HNO3 + Fe2O3 ® Fe(NO3)3 + H2O

HNO3 + Fe3O4 ® Fe(NO3)3 + NO2 + H2O

8) NaOH + Al + H2O ® Na[Al(OH)4] + H2

NaOH + Al2O3 + H2O ® Na[Al(OH)4]

NaOH + I2 ® NaI + NaIO3 + H2O

9) Cu(NO3)2 ® CuO + NO2 + O2

Ca(HCO3)2 ® CaO + H2O + CO2

KClO3 ® KCl + KClO4

10) C2H2 + H2O ® CH3COH

CO + H2 ® CH3OH

CH3COH + [Ag(NH3)2]OH ® CH3COOH + Ag + NH3 + H2O

20. Методом электронного баланса подберите коэффициенты, укажите тип окислительно-восстановительной реакции, окислитель и восстановитель:

1) KMnO4 ® K2MnO4 + MnO2 + O2

2) K2MnO4 +СО2 ® KMnO4 + MnO2 + K2СО3

3) KMnO4 + H2SO4 + Н2О2 ® MnSO4 + K2SO4 + О2 + Н2О

4) KNО2 + KI + H2SO4 ® I2 + NO + K2SO4 + H2O

5) Pb(NО3)2 ® PbO + NO2 + О2

6) CuS + O2 + CaCO3 ® CuO + CaSO3 + CO2

7) S + KСlО3 + Н2О ® Cl2 + K2SO4 + H2SO4

8) KОН + Cl2 ® KСlО3 + KСl + H2O

9) НMnO4 ® MnO2 + О2 + Н2О

10) Н2С2О4 + KMnO4 ® СО2 + К2СО3 + MnO2 + H2O

11) NО2 + KОН ® KNО2 + KNО3 + H2O

12) FeS + O2 ® Fe2O3 + SO2

13) Mg + НNО3 ® Mg(NО3)2 + NH43 + H2O

14) Ca3(PO4)2 + C + SiO2 ® CaSiO3 + CO + P

15) Fe(NO3)3 ® Fe2O3 + NO2 + O2

21. По ионной форме составьте молекулярное уравнение реакции, методом электронного или электронно-ионного баланса подберите коэффициенты, укажите окислитель и восстановитель:

1) [Cr(OH)6]3- + Br2 + OH- ® CrO42- + Br- + H2O

2) NО2- + MnO4- + H2O ® NО3- + MnO2 + ОН-

3) PbO2 + Br- + Н+ ® Pb2+ + Br2 + H2O

4) Cr2O72- + Fe2+ + Н+ ® Cr3+ + Fe3+ + H2O

5) Br2 + I2 + OH- ® Br- + IО3- + H2O

6) Al + ОН- + Н2О ® [Al(ОН)6]3- + Н2

7) Н2S + Cr2O72- + Н+ ® S + Cr3+ + H2O

8) CuS + Н+ + NО3- ® Cu2+ + SO42- + NО2 + H2O

9) PH3 + MnO4- + OH- ® PО43- + MnO42- + H2O

10) СlО3- + Сl- + Н+ ® Cl2 + H2O

11) CuI + Н+ + MnO4- ® Cu2+ + I2 + Mn2+ + H2O

12) SO32- + OH- + Cl2 ® SO42- + Cl- + H2O

13) MnO4- + H+ + H2O2 ® Mn2+ + H2O + O2

14) H2S + H+ + NO3- ® SO42- + NO + H2O

15) ClO- + OH- + I2 ® Cl- + IO3- + H2O

22. Закончите уравнение реакции, укажите окислитель и восстановитель:

1) Fe(OH)2 + NaClO + H2O ® Fe(OH)3 + ¼

2) Zn + KClO3 + KOH + H2O ® K2[Zn(OH)4] + ¼

3) MnO2 + KBr + H2SO4 ® Br2 + ¼

4) PH3 + KMnO4 + H2SO4 ® H3PO4 + ¼

5) NaNO2 + Br2 + NaOH ® ¼

6) FeSO4 + Br2 + H2SO4 ® ¼

7) CrCl3 + NaClO + NaOH ® Na2CrO4 + ¼

8) KClO3 + FeSO4 + H2SO4 ® Cl2 + ¼

23. Определите, какие два вещества вступили в окислительно-восстановительную реакцию (и при каких условиях: t, kat, обычн.), если образовались следующие продукты (коэффициенты не указаны). Завершите уравнение:

1) ® FeCl2 + I2 + HCl

2) ® CaBr2 + HBr

3) ® Ca(OH)2 + H2O

4) ® Fe(OH)3

5) ® Cu(NO3)2 + NO2 + H2O

6) ® Mg(NO3)2 + N2 + H2O

7) ® NO + H2O

8) ® CuO + P2O5 + NO

24. При растворении меди в 100 г концентрированного раствора серной кислоты выделилось 1,12 л диоксида серы (при н.у.). Вычислите количество вещества ионов меди и массовую долю сульфата меди в полученном растворе. Сколько моль Н2SO4 восстановилось?

25. Вычислите массовую долю перманганата калия в растворе, содержащем также серную кислоту, если для реакции с 50 г этого раствора (до его обесцвечивания) потребовалось 3,15 г сульфита натрия.

26. При разложении 4,9 г некоторого вещества выделилось 1,344 л кислорода (при н.у.) и осталось твердое вещество, содержащее 52,35% калия и 47,65% хлора. Определите формулу вещества и составьте уравнение реакции его разложения.

27. Раствор бромида калия объемом 88,8 мл и плотностью 1,34 г/мл количественно прореагировал с 4,48 л хлора (н. у.). Рассчитайте массовую долю бромида калия в использованном растворе и его молярную концентрацию.

28. При нагревании 73,5 г хлората калия (бертолетовой соли) часть её разложилась по внутримолекулярной окислительно-восстановительной реакции с выделением 6,72 л О2 (н.у.), а часть – по реакции диспропорционирования с образованием перхлората и хлорида калия. Определите массу и количественный состав твердого остатка после завершения реакций.

29. При нагревании 12,8 г некоторой соли произошла внутримолекулярная окислительно-восстановительная реакция с образованием 7,2 г воды и 4,48 л химически малоактивного газа, плотность которого по водороду равна 14. Определите формулу соли.

30. При окислении фосфора азотной кислотой выделилось 7,46 л (н.у.) оксида азота(II) и образовалась ортофосфорная кислота. Для её нейтрализации потребовалось 50 мл 25%-ного раствора гидроксида натрия плотностью 1,28 г/мл. Определите формулу и количество полученной соли.

31. При взаимодействии 34,8 г оксида марганца(IV) с избытком концентрированной соляной кислоты выделился хлор, который полностью прореагировал с 160 г нагретого раствора гидроксида натрия с образованием хлорида и хлората натрия. Вычислите массовую долю NaOH в использованном растворе.

32. Оксид серы(IV) объемом 4,48 л (при н.у.) прореагировал с 50 мл 25%-ного раствора гидроксида натрия (r = 1,28 г/мл). Какое количество дихромата калия можно восстановить образовавшейся солью в растворе, подкисленном серной кислотой?

33. Определите количество перманганата калия и объем 38%-ного раствора соляной кислоты (r = 1,19 г/мл), необходимые для получения хлора, способного вытеснить весь бром из 500 мл 2М раствора бромида калия.

34. Рассчитайте массовую долю перманганата калия в его смеси с сульфатом калия, если при действии избытка концентрированной соляной кислоты на 20 г этой смеси солей образуются хлорид марганца(II) и такое количество хлора, которое способно вытеснить весь йод из раствора, содержащего 83 г йодида калия.

35. Газ, полученный действием 29 г диоксида марганца на 100 г раствора соляной кислоты с массовой долей HCl 36,5%, пропустили через раствор, содержащий избыток йодида калия. При этом выделилось 50,8 г йода и реакция прошла полностью. Рассчитайте практический выход газа в первой реакции.

36. При нагревании без катализатора разложение бертолетовой соли (KClO3) идёт одновременно по двум реакциям: а) с образованием кислорода и хлорида калия, б) с образованием перхлората калия и хлорида калия. Определите, сколько граммов KClO4 образуется при разложении 49 г KClO3, если одновременно получится 22,35 г KCl.

37. Водный раствор нитрата серебра подвергли электролизу с инертным анодом. Какой объем газа (при н.у.) выделился на аноде, если масса восстановленного на катоде серебра равна 2,16 г? Какое количество кислоты образовалось в растворе и какова его молярная концентрация, если объем раствора 250 мл?

38. При электролизе (с инертным анодом) 1 кг 18,3%-ного водного раствора нитрата никеля на катоде восстановилось 29,35 г металла. Какой объем газа (при н.у.) выделился на аноде? Какое количество соли осталось в растворе и какова массовая доля в нем образовавшейся кислоты?

39. К раствору, полученному в результате полного электролиза 200 г раствора хлорида калия с wKCl = 7,45%, прибавлено 50 г 19,6%-ной фосфорной кислоты. Определите формулу образовавшейся соли.

40. В процессе электролиза 500 мл 4,6%-ного раствора гидроксида натрия (r = 1,05 г/мл) массовая доля NaОН в растворе увеличилась до 10%. Определите объем газов, выделившихся на электродах (при н.у.).

41. При электролизе раствора хлорида натрия на катоде выделилось 13,44 л водорода (н.у.). Газ, выделившийся на аноде, был пропущен через горячий раствор гидроксида калия, при этом образовались хлорид калия и хлорат калия (бертолетова соль). Рассчитайте количества образовавшихся солей.

42. В результате электролиза раствора хлорида натрия получили раствор, содержащий 20 г гидроксида натрия. Газ, выделившийся на аноде, полностью прореагировал с йодидом калия, содержащимся в 500 мл раствора. Определите объем выделившегося газа (н.у.) и молярную концентрацию (моль/л) использованного раствора йодида калия.

43. При электролизе 200 г водного раствора гидроксида натрия с wNaОН = 4% на аноде выделился кислород объемом 44,8 л (при н.у.). Какой объем водорода выделился на катоде и какой стала концентрация раствора гидроксида натрия в результате электролиза?

44. Через 200 г раствора хлорида натрия с массовой долей 17,55% некоторое время пропускали постоянный ток. Из раствора выделилось 3,36 л хлора (при н.у.). Определите массовые доли веществ в полученном растворе.

45. При электролизе 188 г 50%-ного раствора нитрата меди(II) на катоде выделилось 19,2 г металла. Вычислите объём газа (н.у.), выделившегося на аноде, и концентрации (в % мас.) кислоты и соли в оставшемся растворе.

ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ

Вариант задачи вариант задачи
1, 18.1, 20.1, 21.1 2, 18.2, 20.2, 21.2 3, 18.3, 20.3, 21.3 4, 18.4, 20.4, 21.4 5, 18.5, 20.5, 21.5 6, 19.1, 20.6, 21.6 7, 19.2, 20.7, 21.7 8, 19.3, 20.8, 21.8 9, 19.4, 20.9, 21.9 10, 19.5, 20.10, 21.10 11, 19.6, 20.11, 21.11 13, 19.7, 20.12, 21.12 14, 19.8, 20.13, 21.13 15, 19.9, 20.14, 21.14 17, 19.10, 20.15, 21.15 2, 18.6, 20.1, 21.1 1, 18.7, 20.2, 21.2 4, 18.8, 20.3, 21.3 3, 18.9, 20.4, 21.4 6, 18.10, 20.5, 21.5 5, 19.1, 20.6, 21.6 8, 19.2, 20.7, 21.7 7, 19.3, 20.8, 21.8 10, 19.4, 20.9, 21.9 9, 19.5, 20.10, 21.10 13, 19.6, 20.11, 21.11 11, 19.7, 20.12, 21.12 17, 19.8, 20.13, 21.13 14, 19.9, 20.14, 21.14 15, 19.10, 20.15, 21.15

Наши рекомендации