Задачи к разделу Окислительно-восстановительные реакции
В данном разделе собраны задачи по теме Окислительно-восстановительные реакции. Приведены примеры задач на составление уравнений реакций, нахождение окислительно-восстановительного потенциал, и константы равновесия ОВР и другие.
Задача 1. Какие соединения и простые вещества могут проявлять только окислительные свойства? Выберите такие вещества из предложенного перечня: NH3, CO, SO2, K2MnO4, Сl2, HNO2. Составьте уравнение электронного баланса, расставьте коэффициенты в уравнении реакции:
Решение.
Простые вещества, атомы которых не могут отдать электрон, а могут только присоединить его в реакциях являются только окислителями. Из простых веществ только окислителем может быть фтор F2, атомы которого имеют наивысшую электроотрицательность. В сложных соединениях – если атом, входящий в состав этого соединения (и меняющий степень окисления) находится в своей наивысшей степени окисления, то данное соединение будет обладать только окислительными свойствами.
Из предложенного списка соединений, нет веществ, которые обладали бы только окислительными свойствами, т.к. все они находятся в промежуточной степени окисления.
Наиболее сильный окислитель из них – Cl2, но в реакциях с более электроотрицательными атомами будет проявлять восстановительные свойства.
Составим электронные уравнения:
N +5 +3e — = N +2 | 8 окислитель
S -2 — 8e — = S +6 | 3 восстановитель
Сложим два уравнения
8N +5 +3S -2 — = 8N +2 + 3S +6
Подставим коэффициенты в молекулярное уравнение:
Задача 2. Почему азотистая кислота может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства? Составьте уравнения реакций HNO2: а) с бромной водой; б) с HI; в) с KMnO4. Какую функцию выполняет азотистая кислота в этих реакциях?
Решение.
HN +3 O2 — Степень окисления азота в азотистой кислоте равна +3 (промежуточная степень окисления). Азот в этой степени окисления может как принимать, так и отдавать электроны, т.е. может являться как окислителем, так восстановителем.
N +3 – 2 e = N +5 | 1 восстановитель
Br2 0 + 2 e = 2Br — | 1 окислитель
N +3 + Br2 = N +5 + 2Br —
б) HNO2 + 2HI = I2 + 2NO + 2H2O
N +3 + e = N +2 | 1 окислитель
2I — — 2 e = I 2 | 1 восстановитель
N +3 + 2I — = N +2 + I2
N +3 – 2 e = N +5 | 5 восстановитель
Mn +7 + 5 e = Mn +2 | 2 окислитель
5N +3 + 2Mn +7 = 5N +5 + 2Mn +2
Задача 3. Определите степени окисления всех компонентов, входящих в состав следующих соединений: HСl, Cl2, HClO2 , HClO3 , Cl2O7 . Какие из веществ являются только окислителями, только восстановителями, и окислителями и восстановителями? Расставьте коэффициенты в уравнении реакции:
КСlO3 → КС1 + КСlO4.
Укажите окислитель и восстановитель.
Решение.
Хлор может проявлять степени окисления от -1 до +7.
Соединения, содержащие хлор в его высшей степени окисления, могут быть только окислителями, т.е. могут только принимать электроны.
Соединения, содержащие хлор в его низшей степени окисления, могут быть только восстановителями, т.е. могут только отдавать электроны.
Соединения, содержащие хлор в его промежуточной степени окисления, могут быть как восстановителями, так и окислителями, т.е. могут отдавать, так и принимать электроны.
H +1 Сl -1 , Cl 0 2, H +1 Cl +3 O2 -2 , H +1 Cl +5 O3 -2 , Cl2 +7 O7 -2
Таким образом, в данном ряду
Только окислитель — Cl2O7
Только восстановитель – HСl
Могут быть как окислителем, так и восстановителем — Cl2, HClO2 , HClO3
КСlO3 → КС1 + КСlO4.
Составим электронные уравнения
Cl +5 +6e — = Cl — | 2 | 1 окислитель
Cl +5 -2e — = Cl +7 | 6 | 3 восстановитель
Расставим коэффициенты
4Cl +5 = Cl — + 3Cl +7
Задача 4. Какие из приведенных реакций являются внутримолекулярными? Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций. Укажите восстановитель, окислитель.
Решение.
В реакциях внутримолекулярного окисления-восстановления перемещение электронов происходит внутри одного соединения, т.е. и окислитель и восстановитель входят в состав одного и того же сложного вещества (молекулы)
а) 2KNO3 = 2KNO2 + O2 — внутримолекулярная ОВР
N +5 +2e — = N +3 | 2 окислитель
2 O -2 -4 e — = O2 0 | 1 восстановитель
2N +5 + 2O -2 = 2N +3 + O2 0
б) 3Mq + N2 = Mq3N2 — межмолекулярная ОВР
N2 +6e — = 2N -3 | 2 | 1 окислитель
Mg 0 -2 e — = Mg +2 | 6 | 3 восстановитель
N2 + 3Mg 0 = 2N -3 + 3Mg +2
в) 2KClO3 = 2KCl + 3O2 — внутримолекулярная ОВР
Cl +5 +6e — = Cl — | 4 | 2 окислитель
2 O -2 -4 e — = O2 0 | 6 | 3 восстановитель
2Cl +5 + 6O -2 = 2Cl — + 3O2 0
Задача 5. Какие ОВР относятся к реакциям диспропорционирования? Расставьте коэффициенты в реакциях:
а) Cl2 + KOH = KCl + KClO3 + H2O;
б) KClO3 = KCl + KClO4 .
Решение.
В реакциях диспропорционирования окислителем и восстановителем являются атомы одного и того же элемента в одинаковой степени окисления (обязательно промежуточной). В результате образуются новые соединения, в которых атомы этого элемента обладают различной степенью окисления.
а) 3Cl2 + 6KOH = 5KCl + KClO3 + 3H2O;
Cl2 0 +2e — = 2Cl — | 10| 5 окислитель
Cl2 0 -10e — = 2Cl +5 | 2 | 1 восстановитель
5Cl2 0 + Cl2 0 = 10Cl — + 2Cl +5
3Cl2 0 = 5Cl — + Cl +5
б) 4KClO3 = KCl + 3KClO4
Cl +5 +6e — = Cl — | 2 | 1 окислитель
Cl +5 -2 e — = Cl +7 | 6 | 3 восстановитель
4Cl +5 = Cl — + 3Cl +7
Задача 6. Составьте электронные уравнения и подберите коэффициенты ионно-электронным методом в реакции
Решение.
MnO4 — + 8H + +5e — = Mn 2+ + 4H2O | 2 окислитель
NO2 — + H2O — 2e — = NO3 — + 2H + | 5 восстановитель
Сложим две полуреакции, умножив каждую на соответствующий коэффициент:
После сокращения идентичных членов, получаем ионное уравнение:
Подставим коэффициенты в молекулярное уравнение и уравняем его правую и левую части:
Задача 7. Определите методом электронного баланса коэффициенты в уравнениях окислительно-восстановительных реакций:
Решение.
Составим электронные уравнения
Zn 0 – 2 e = Zn 2+ | 8 | 4 | восстановитель
N +5 + 8 e = N 3- | 2 | 1 | окислитель
4Zn 0 + N +5 = 4Zn 2+ + N 3-
Составим электронные уравнения
Zn 0 – 2 e = Zn 2+ | 2 | 1 восстановитель
S +6 + 2 e = S +4 | 2 | 1 окислитель
Zn 0 + S +6 = Zn 2+ + S +4
Задача 8. Можно ли в качестве окислителя в кислой среде использовать K2Cr2O7 в следующих процессах при стандартных условиях:
а) 2F — -2e — = F2, E 0 = 2,85 В
б) 2Сl — -2e — = Cl2, E 0 = 1,36 В
в) 2Br — -2e — = Br2, E 0 = 1,06 В
г) 2I — -2e — = I2, E 0 = 0,54 В
Стандартный окислительно-восстановительный потенциал системы
Cr2O7 2- + 14H + + 6e — = 2Cr 3+ + 7H2O равен E 0 =1,33 В
Решение.
Для определения возможности протекания ОВР в прямом направлении необходимо найти ЭДС гальванического элемента:
ЭДС = Е 0 ок — Е 0 восст
Если найденная величина ЭДС > 0, то данная реакция возможна.
Итак, определим, можно ли K2Cr2O7 использовать в качестве окислителя в следующих гальванических элементах:
Таким образом, в качестве окислителя дихромат калия можно использовать только для процессов:
2Br — -2e — = Br2 и 2I — -2e — = I
Задача 9. Вычислите окислительно-восстановительный потенциал для системы
MnO4 — + 8H + +5e — = Mn 2+ + 4H2O
Если С(MnO4 — )=10 -5 М, С(Mn 2+ )=10 -2 М, С(H + )=0,2 М.
Решение.
Окислительно-восстановительный потенциал рассчитывают по уравнению Нернста:
В приведенной системе в окисленной форме находятся MnO4 — и H + , а в восстановленной форме — Mn 2+ , поэтому:
E = 1,51 + (0,059/5)lg(10 -5 *0,2/10 -2 ) = 1,46 В
Задача 10. Рассчитайте для стандартных условий константу равновесия окислительно-восстановительной реакции:
Решение.
Константа равновесия K окислительно-восстановительной реакции связана с окислительно-восстановительными потенциалами соотношением:
lgK = (E1 0 -E2 0 )n/0,059
Определим, какие ионы в данной реакции являются окислителем и восстановителем:
MnO4 — + 8H + +5e — = Mn 2+ + 4H2O | 2 окислитель
Br — + H2O — 2e — = HBrO + H + | 5 восстановитель
Общее число электронов, принимающих участие в ОВР n = 10
E1 0 (окислителя) = 1,51 В
E2 0 (восстановителя) = 1,33 В
Подставим данные в соотношение для К:
lgK = (1,51 — 1,33 )10/0,059
K = 3,22*10 30
Примеры ОВР с ответами приведены также в разделе тест Окислительно-восстановительные реакции
Задания по уравнениям окисления восстановления
Используя метод электронного баланса, расставьте коэффициенты в уравнении реакции, схема которой:
Определите окислитель и восстановитель.
1) Составлен электронный баланс:
2) Расставлены коэффициенты в уравнении реакции:
3) Указано, что сера в степени окисления +6 является окислителем, а иод в степени окисления −1 — восстановителем.
Но кислород — тоже меняет свой заряд, можно его вместо йода выписать? Это ошибка?
Кислород остается в степени окисления -2
Почему там — 2 электрона?
потому что два йода.
Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции по схеме:
Определите окислитель и восстановитель
1) Составим электронный баланс:
2) Определены коэффициенты, и составлено уравнение реакции:
3) Указаны окислитель и восстановитель:
окислитель — восстановитель —
Задания на окислительно-восстановительные реакции. Типичные окислители и восстановители.
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
Ответ: 34
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
Ответ: 1245
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
Ответ: 135
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
Ответ: 1345
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]
Ответ: 12345
Из приведенного списка соединений выберите те, в которых присутствуют атомы в степени окисления +3. Число верных ответов может быть любым.
1) нитрат аммония
3) нитрид натрия
5) хлорид фосфора (III)
Ответ: 25
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
Ответ: 45
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
4) поваренная соль
5) бертолетова соль
Ответ: 125
Из приведенного списка соединений выберите те, в которых присутствуют атомы в степени окисления +6. Число верных ответов может быть любым.
1) хлорная известь
3) серный ангидрид
4) дихромат калия
5) веселящий газ
Ответ: 34
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
4) сернистый газ
5) перманганат калия
Ответ: 15
Из приведенного списка ионов выберите два таких, которые могут проявлять только окислительные свойства
- 1. MnO4 —
- 2. NO2 —
- 3. SO3 2-
- 4. Cr2O7 2-
- 5. Cl —
Ответ: 14
Из приведенного списка ионов выберите те, которые могут проявлять только восстановительные свойства
- 1. S 2-
- 2. ClO3 —
- 3. Br —
- 4. Fe 3+
- 5. Sn 2+
Ответ: 13
Из приведенного списка ионов выберите те, которые могут проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства
- 1. Cr 3+
- 2. CrO4 2-
- 3. SO3 2-
- 4. F —
- 5. I —
Ответ: 13
Из приведенного списка ионов выберите те, которые могут проявлять только окислительные свойства
- 1. NO3 —
- 2. Cr2O7 2-
- 3. Br —
- 4. Cl —
- 5. ClO3 —
Ответ: 12
Из приведенного списка ионов выберите те, которые могут проявлять только восстановительные свойства
- 1. CO3 2-
- 2. SiO3 2-
- 3. S 2-
- 4. K +
- 5. Br —
Ответ: 35
Из приведенного списка ионов выберите два таких, которые могут проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства
- 1. Fe 2+
- 2. Cu +
- 3. CrO4 2-
- 4. Be 2+
- 5. Rb +
Ответ: 12
Из приведенного списка ионов выберите два таких, которые могут проявлять только окислительные свойства
- 1. Fe 2+
- 2. Cr 3+
- 3. SO3 2-
- 4. MnO4 —
- 5. PO4 3-
Ответ: 45
Из приведенного списка ионов выберите два таких, которые могут проявлять только восстановительные свойства
- 1. Pb 2+
- 2. Cl —
- 3. Br —
- 4. Cs +
- 5. Rb +
Ответ: 23
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. SO4 2-
Ответ: 12
Из приведенного списка ионов выберите два таких, которые могут проявлять только окислительные свойства
- 1. F —
- 2. ClO —
- 3. Al 3+
- 4. ClO4 —
- 5. Cl —
Ответ: 34
Из приведенного списка реакций выберите две таких, которые относятся к окислительно-восстановительным
Ответ: 45
Из приведенного списка реакций выберите две таких, которые не относятся к окислительно-восстановительным
Ответ: 23
Из приведенного списка реакций выберите две таких, которые относятся к окислительно-восстановительным
Ответ: 12
Из приведенного списка реакций выберите две таких, которые не относятся к окислительно-восстановительным
Ответ: 13
Из приведенного списка реакций выберите две таких, которые относятся к окислительно-восстановительным
1) 3Na2S + 2FeCl3 → 2FeS + S + 6NaCl
Ответ: 13
Из приведенного списка реакций выберите две таких, которые не относятся к окислительно-восстановительным
Ответ: 13
Из приведенного списка реакций выберите две таких, которые относятся к окислительно-восстановительным
Ответ: 13
Из приведенного списка реакций выберите две таких, которые не относятся к окислительно-восстановительным
Ответ: 14
Из приведенного списка реакций выберите две таких, которые относятся к окислительно-восстановительным
Ответ: 14
Из приведенного списка реакций выберите две таких, которые не относятся к окислительно-восстановительным
Ответ: 24
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
Ответ: 23
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
Ответ: 12
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
Ответ: 13
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
Ответ: 34
Из приведенного списка реагентов выберите те, между которыми возможно протекание окислительно-восстановительной реакции.
Ответ: 25
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
Ответ: 12
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
Ответ: 13
Из приведенного списка реагентов выберите те, между которыми при обычных условиях возможно протекание окислительно-восстановительной реакции.
Ответ: 25
Из приведенного списка реагентов выберите те, между которыми при обычных условиях возможно протекание окислительно-восстановительной реакции.
Ответ: 12
- 1. Zn + KNO3
- 2. K + O2
- 3. HI + HBr
- 4. HCl + KMnO4
- 5. Fe + Cu
Ответ: 24
Из приведенного списка веществ выберите те, которые проявляют выраженные окислительные свойства
- 1. KMnO4
- 2. MnSO4
- 3. H2O
- 4. K2CrO4
- 5. Fe
Ответ: 14
Из приведенного списка веществ выберите те, которые проявляют выраженные восстановительные свойства
- 1. HI
- 2. LiOH
- 3. NH3
- 4. Fe2O3
- 5. Cl2
Ответ: 13
Из приведенного списка веществ выберите те, которые проявляют выраженные окислительные свойства
- 1. K2SO3
- 2. Na2Cr2O7
- 3. HNO3
- 4. CO
- 5. HCl
Ответ: 23
Из приведенного списка веществ выберите те, которые проявляют выраженные восстановительные свойства
- 1. H2
- 2. CO
- 3. H2SO4
- 4. H3PO4
- 5. HNO3
Ответ: 12
Из приведенного списка веществ выберите те, которые проявляют выраженные окислительные свойства
- 1. Al
- 2. KMnO4
- 3. NaF
- 4. ZnS
- 5. Na2Cr2O7
Ответ: 25
Из приведенного списка веществ выберите те, которые проявляют выраженные восстановительные свойства
- 1. KBrO3
- 2. H2O
- 3. O2
- 4. Zn
- 5. C
Ответ: 45
Из приведенного списка веществ выберите те, которые проявляют выраженные окислительные свойства
- 1. BeO
- 2. HBr
- 3. Sn
- 4. K2Cr2O7
- 5. O2
Ответ: 45
Из приведенного списка веществ выберите те, которые проявляют выраженные восстановительные свойства
- 1. O3
- 2. N2O5
- 3. Al
- 4. K
- 5. Cl2
Ответ: 34
- 1. K2Cr2O7
- 2. H2
- 3. Ca(OH)2
- 4. BaSO3
- 5. HNO3
Ответ: 15
- 1. PH3
- 2. MgO
- 3. HI
- 4. NaMnO4
- 5. F2
Ответ: 13
Установите соответствие между уравнением реакции и свойством аммиака в ней: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой
УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ | СВОЙСТВО АММИАКА | ||||||||||||||||
УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ | СВОЙСТВО ВЕЩЕСТВА | ||||||||||||||
УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ | СВОЙСТВО ВЕЩЕСТВА | ||||||||||||
УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ | СВОЙСТВО ФОСФОРА | ||||||||||
УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ | СВОЙСТВО ЖЕЛЕЗА | ||||||||
УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ | СВОЙСТВО ВЕЩЕСТВА | ||||||
УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ | СВОЙСТВО ВЕЩЕСТВА | ||||
УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ | СВОЙСТВО ВЕЩЕСТВА | ||
УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ | СВОЙСТВО ВЕЩЕСТВА |
УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ | СВОЙСТВО ВЕЩЕСТВА |