ОВР — окислительно-восстановительные реакции

1. Какой из приведённых ионов может быть и окислителем, и восстановителем?

Варианты ответов:

а) Sn⁴⁺ б) Cu²⁺ в) S⁴⁺ г) K⁺

Правильный ответ: в) S⁴⁺.

Объяснение:

Окислитель — это частица, которая принимает электроны и понижает свою степень окисления.

Восстановитель — это частица, которая отдаёт электроны и повышает свою степень окисления.

Сера может иметь степени окисления от −2 до +6. В степени окисления +4 она может выступать как окислителем, так и восстановителем.

1. Как окислитель: сера принимает электроны, её степень окисления понижается:

$\mathrm{S^{+4}+4e^-\rightarrow S^0}$

2. Как восстановитель: сера отдаёт электроны, её степень окисления повышается:

$\mathrm{S^{+4}-2e^-\rightarrow S^{+6}}$

Таким образом, сера в степени окисления +4 проявляет двойственные окислительно-восстановительные свойства.

Ответ: в) S⁴⁺.

2. Какая из приведённых реакций является окислительно-восстановительной?

Даны реакции:

1. Na₂S + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + H₂S

2. 2Cr(OH)₃ + 3H₂SO₄ → Cr₂(SO₄)₃ + 6H₂O

3. C + 2H₂SO₄ → CO₂ + 2SO₂ + 2H₂O

4. Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + H₂O + CO₂

Правильный ответ: г) 3.

Объяснение:

Окислительно-восстановительными называются реакции, в которых изменяются степени окисления элементов.

Рассмотрим третью реакцию:

Определим степени окисления:

• Углерод C в простом веществе имеет степень окисления 0, а в CO₂ — +4.

• Сера S в H₂SO₄ имеет степень окисления +6, а в SO₂ — +4.

Составим электронный баланс:

Окисление:

Восстановление:

Первое уравнение умножаем на 1, второе — на 2, чтобы число отданных и принятых электронов совпадало.

Вывод: углерод является восстановителем, а сера в серной кислоте — окислителем. Следовательно, третья реакция является окислительно-восстановительной.

В остальных трёх реакциях степени окисления элементов не изменяются.

Ответ: г) 3.

3. Составьте электронное и молекулярное уравнения. Укажите коэффициент при K₂S.

Дана схема реакции:

Варианты ответов:

а) 3 б) 5 в) 2 г) 1

Правильный ответ: г) 1.

Решение:

Шаг 1. Определим степени окисления.

В K₂S сера имеет степень окисления −2, а в простом веществе S — 0.

В K₂MnO₄ марганец имеет степень окисления +6, а в MnO₂ — +4.

Шаг 2. Составим электронный баланс.

Окисление серы:

Восстановление марганца:

Сера отдаёт 2 электрона, а марганец принимает 2 электрона. Поэтому соотношение между ними 1 : 1.

Шаг 3. Расставим коэффициенты в молекулярном уравнении.

В результате реакции также образуется гидроксид калия KOH.

Получаем:

Шаг 4. Проверим коэффициенты.

• Калий: 4 атома слева