ГДЗ к учебнику Еремина ХИМИЯ 11 КЛАСС §10 Окислительно-восстановительные реакции. Электролиз РЕШЕБНИК ОТВЕТЫ
Красным цветом приводится решениеа фиолетовым ― объяснение.
Задание 1
Какие реакции называют окислительно-восстановительными? Реакции, в результате которых отдельные атомы изменяют степени окисления, называют окислительно-восстановительными.
Приведите примеры.
2Ca + O2 = 2CaO
2P + 5O2 = 2P2O5
Zn + CuSO4 = Cu + ZnSO4

Задание 2
Что выступает в роли окислителя в реакции магния с кислородом? Окислитель кислород, т.к. понижает свою степень окисления от 0 до -2.
Напишите уравнение реакции, укажите процессы окисления и восстановления.
2Mg + O2 = 2MgO   
Окислитель O20 + 4ē ⟶ 2O-2                        |2|х 2  ―  процесс восстановления
Восстановитель Mg0 -2ē ⟶ Mg+2                 |4|х 1―  процесс окисления


Задание 3
Напишите формулы веществ и расставьте степени окисления: оксид фосфора (V), вода, кислород, хлороводород, гидроксид калия, оксид меди (II), оксид серы (IV), железо, сульфид железа (II).
P2+5O5−2, H2+1O−2, O20, H+1Cl−1, K+1O−2H+1, Cu+2O−2, S+4O2−2, Fe0, Fe+2S−2

Задание 4
Какие вещества — типичные восстановители, типичные окислители?
Типичными восстановителями являются металлы и некоторые неметаллы, например, водород, углерод, а также соединения неметаллических элементов в низших степенях окисления (-4 ... -1), например, H2S, NH3, Hi, CH4, атомы которых способны только отдавать электроны.
Типичными окислителями являются неметаллы, например, галогены, кислород, сера, а также некоторые сложные вещества, содержащие химические элементы в высоких степенях окисления (+ 5 ... + 7), например, H2SO4, HNO3, KMnO4, K2Cr2O7, концентрированные растворы азотной НNO3 и серной H2SO4 кислот, атомы которых способны только принимать электроны.

Приведите примеры двух реакций между типичными окислителями и типичными восстановителями.
Mg + Cl2 = MgCl2
2Ca + O2 = 2CaO

H2S + O2 = SO2 + H2O

Задание 5
Проанализируйте следующие реакции и напишите уравнения процессов окисления и восстановления, укажите окислитель и восстановитель, расставьте коэффициенты:
CuO + NH3 ⟶ Cu + N2 + H2O
Cu+2O + N-3H3 ⟶ Cu0 + N20 + H2O
Cu+2 +2ē ⟶ Cu0      |2|х 3  ―  процесс восстановления
2N-3 -6ē ⟶ N20        |6|х 1―  процесс окисления

Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые присоединили и отдали атомы меди и азота. Находим наименьшее общее кратное для чисел 2 и 6 ― это число 6 и, поделив его поочередно на 2 и 6, записываем результат за второй чертой в строках, касающихся элементов меди и азота. Сложим левые и правые части уравнений полуреакций, умножив их на дополнительные множители 3 и 1:
3Cu+2 2N-3 ⟶ 3Cu0 + N20

Эти коэффициенты переносим в уравнение реакции.
3Cu + 2NH3 ⟶ 3Cu + N2 + H2O
Уравниваем число атомов элементов, которых не было в полуреакциях. Число атомов водорода в обеих частях разное, уравниваем его, потому перед H2O пишем коэффициент 3:
3CuO + 2NH3 = 3Cu + N2 + 3H2O
В приведённой реакции оксид меди (II) (за счёт атомов меди в степени окисления +2) — окислитель, а аммиак (за счёт атомов азота в степени окисления -3) — восстановитель. 

Al + HCl ⟶ AlCl3 + H2
Al0 + H+1Cl ⟶ Al+3Cl3 + H20
2H+1 +2ē ⟶ H20         |2|х 3  ―  процесс восстановления
Al0 -3ē ⟶ Al+3            |3|х 2―  процесс окисления
Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые присоединили и отдали атомы водорода и алюминия. Находим наименьшее общее кратное для чисел 2 и 3 ― это число 6 и, поделив его поочередно на 2 и 3, записываем результат за второй чертой в строках, касающихся элементов водорода и алюминия. Сложим левые и правые части уравнений полуреакций, умножив их на дополнительные множители 3 и 2:
6H+1 + 2Al0 ⟶ 3H20 + 2Al+3
Эти коэффициенты переносим в уравнение реакции.
2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2
В приведённой реакции соляная кислота (за счёт атомов водорода в степени окисления +1) — окислитель, а алюминий — восстановитель. 

Fe2O3 + C ⟶ Fe + CO
Fe2+3O3 + C0 ⟶ Fe0 + C+2O
Fe+3 +3ē ⟶ Fe0               |3|х 2  ―  процесс восстановления
C0 -2ē ⟶ C+2                   |2|х 3―  процесс окисления
Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые присоединили и отдали атомы железа и углерода. Находим наименьшее общее кратное для чисел 3 и 2 ― это число 6 и, поделив его поочередно на 3 и 2, записываем результат за второй чертой в строках, касающихся элементов железа и углерода. Сложим левые и правые части уравнений полуреакций, умножив их на дополнительные множители 2 и 3:
2Fe+3 + 3C0 ⟶ 2Fe0 + 3C+2
Эти коэффициенты переносим в уравнение реакции (имея в виду, что в формуле Fe2O3 уже указаны два атома железа).
Fe2O3 + 3C = 2Fe + 3CO
В приведённой реакции оксид железа (III) (за счёт атомов железа в степени окисления +3) — окислитель, а углерод — восстановитель.

H2S + I2 ⟶ S + HI
H2S-2 + I20 ⟶ S0 + HI-1
I20 +2ē ⟶ 2I-1        |2|х 1 ― процесс восстановления
S-2 -2ē ⟶ S0          |2|х 1― процесс окисления
Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые присоединили и отдали атомы иода и серы. Находим наименьшее общее кратное для чисел 2 и 2 ― это число 2 и, поделив его поочередно на 2 и 2, записываем результат за второй чертой в строках, касающихся элементов иода и серы. Сложим левые и правые части уравнений полуреакций, умножив их на дополнительные множители 1:
I20 + S-2 ⟶ 2I-1 + S0
Эти коэффициенты переносим в уравнение реакции.
H2S + I2 = S + 2HI
В приведённой реакции иод — окислитель, а сероводород (за счёт атомов серы в степени окисления -2) — восстановитель.

Задание 6
Что будет происходить, если в солёный огурец поместить две металлические проволоки и присоединить их к гальваническому элементу? Запишите уравнение реакции.
Будет протекать электролиз раствора хлорида натрия:
Катод (-): 2H2O +2ē ⟶ H2 + 2OH-      |2|1 восстановление
Анод (+): 2Cl- -2ē ⟶ Cl2                     |2|1 окисление
_________________________________________________
2NaCl + 2H2O электролиз⟶ Cl2↑ + H2↑ + 2NaOH


Задание 7
Каким образом можно использовать окислительно-восстановительные реакции для получения электрического тока? Для получения электрического тока из ОВР, необходимо разделить процессы окисления и восстановления в пространстве и тем самым создать направленное движение электронов — электрический ток. Для этого катод, содержащий окислитель, и анод, содержащий восстановитель, помещают в емкость с электролитом, где анод и катод отделены друг от друга мембраной. Между электродами устанавливается разность потенциалов – электродвижущая сила. При замыкании цепи на отрицательном аноде восстановитель окисляется, образующиеся свободные электроны переходят по внешней цепи к положительному катоду, создавая разрядный ток, где они участвуют в реакции восстановления окислителя. Таким образом, поток отрицательно заряженных электронов по внешней цепи идет от анода к катоду, то есть от отрицательного электрода к положительному.

Задание 8
Какой процесс называют электролизом? Химические реакции, протекающие в растворах и расплавах электролитов под действием электрического тока, называют электролизом.
Напишите уравнения реакций электролиза расплава хлорида кальция, водного раствора хлорида меди (II), водного раствора нитрата калия.
Катод (-): Ca2+ +2ē ⟶ Ca       |2|1 восстановление
Анод (+): 2Cl- -2ē ⟶ Cl2         |2|1 окисление

_____________________________________________
CaCl2электролиз⟶ Ca + Cl2

Катод (-): Cu2+ +2ē ⟶ Cu     |2|1 восстановление
Анод (+): 2Cl- -2ē ⟶ Cl2       |2|1 окисление

_____________________________________________
CuCl2электролиз⟶ Cu + Cl2

Катод (-): 2H2O +2ē ⟶ H2 + 2OH-        |2|2 восстановление
Анод (+): 2H2O -4ē ⟶ O2 + 4H+         |4|1 окисление

_________________________________________________
2H2O электролиз⟶ 2H2↑ + O2


Задание 9
Поинтересуйтесь, к какому типу относятся используемые вами гальванические элементы и аккумуляторы. 
Наиболее распространены три разновидности гальванических элементов: стандартные электрические батарейки, топливные элементы и аккумуляторы.
Какие химические реакции в них происходят? 
В гальваническом элементе происходит типичный химический процесс, который объясняется окислительно-восстановительными реакциями.
В топливных элементах окислительно-восстановительная реакция, которая происходит в них, это реакция полного окисления жидкого или газообразные топлива (водорода, метанола и т.д.) кислородом воздуха.
Работа аккумуляторов основывается на оборотной реакции:
                             разрядка
PbO2 + Pb + 2H2SO4 ⇄ 2PbSO4 + 2H2O.
                              зарядка

%USERNAME%, оставишь комментарий?
Имя:*
E-Mail:


В каком классе вы учитесь?