ГДЗ / ОТВЕТЫ Химия 9 класc Габриелян О.С. §25 Кислород.
Во всех упражнениях
красным цветом приводится решение,
а фиолетовым ― объяснение.
Упражнение 1 
Напишите уравнения реакций кислорода с металлами, о которых говорится в параграфе. Рассмотрите окислительно-восстановительные процессы.
4Li + O2 = 2Li2O
Схема окислительно-восстановительной реакции.
Li0 + O20 ⟶ Li2+1O-2

Восстановитель Li0 -1ē ⟶ Li+1      |1|4|4 ― процесс окисления
Окислитель O20 +4ē ⟶ 2O-2          |4|  |1 ― процесс восстановления
Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые отдали и присоединили атомы лития и кислорода. Находим наименьшее общее кратное для чисел 1 и 4. Это число 4, которое записываем за второй вертикальной чертой посередине, и поделив его поочередно на 1 и 4, записываем результат за третьей чертой в строках, касающихся элементов лития и кислорода. Множители 4 и 1  являются искомыми коэффициентами. Поскольку эти елементы изменили степень окисления полностью (в правой части схемы элемент ни в одном веществе не проявляет такую же степень окисления, как в исходном веществе) и разными являются индексы этих элементов в формуле исходного вещества и продукта реакции, поэтому коэффициент 4 ставим только перед формулой лития Li и коэффициент 1 (который обычно не пишем) ― перед перед формулой кислорода O2Подбираем коэффициенты для остальных соединений.

2Na + O2 = Na2O2
Схема окислительно-восстановительной реакции.
Na0 + O20 ⟶ Na2+1O2-1
Восстановитель Na0 -1ē ⟶ Na+2    |1|2|2 ― процесс окисления

Окислитель O20 +2ē ⟶ 2O-1          |2| |1 ― процесс восстановления
Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые отдали и присоединили атомы натрия и кислорода. Находим наименьшее общее кратное для чисел 1 и 2. Это число 2, которое записываем за второй вертикальной чертой посередине, и поделив его поочередно на 1 и 2, записываем результат за третьей чертой в строках, касающихся элементов натрия и кислорода. Множители 2 и 1  являются искомыми коэффициентами. Поскольку эти елементы изменили степень окисления полностью (в правой части схемы элемент ни в одном веществе не проявляет такую же степень окисления, как в исходном веществе) и одинаковыми являются индексы элемента кислорода в формуле исходного вещества и продукта реакции, поэтому ставим коэффициент 1 (который обычно не пишем) перед формулой двух соединений кислорода (O2, Na2O2), а разными являются индексы элемента натрия в формуле исходного вещества и продукта реакции, поэтому ставим коэффициент 2 только перед формулой натрия Na.


3Fe + 2O2 = Fe3O4  (при высокой t0C)
Химическое название железной окалины Fe3O4  — оксид железа (II,III). Подобные оксиды называют смешанными. Формулу оксида железа (II, III) можно записать по-другому: FeOFe2O3
Схема окислительно-восстановительной реакции.
Fe0 + O20 → Fe+2OFe2+3O3-2
Восстановитель Fe0 -2e → Fe+2       

Восстановитель 2Fe0 -6e → 2Fe+3 
                      ---------------------------------
Восстановитель 3Fe0 -8e → Fe2+ + 2Fe+3  |8|8|х1 ― процесс окисления

Окислитель O20 +4e → 2O-2                        |4|  |х2 ― процесс восстановления

Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые отдали и присоединили атомы железа и кислорода. Находим наименьшее общее кратное для чисел 8 и 4 (количество отданных электронов 8 и присоединенных электронов 4). Это число 8, которое записываем за второй вертикальной чертой посередине, и поделив его поочередно на 8 и 4, записываем результат за третьей чертой в строках, касающихся элементов железа и кислорода. Числа в последнем столбце 1 и 2  это дополнительные множители в схемах соответствующих процессов:
3Fe0 -8e → Fe2+ + 2Fe+3 
2O20 +8e → 4O-2

Добавим почленно эти уравнения, получим суммарную схему:
3Fe0 + 2O20 → Fe+2 + 2Fe+3 + 4O-2
Эти коэффициенты переносим в уравнение реакции (обратите внимание: два атома Fe+3 и 4 атома O-2 есть в составе Fe+2O-2Fe2+3O3-2, поэтому перед FeOFe2O3, ставим коэффициент 1).


4Al + 3O2 = 2Al2O3
Схема окислительно-восстановительной реакции.
Al0 + O20 ⟶ Al2+3O3-2

Восстановитель Al0 -3ē ⟶ Al+3    |3|12|4 ― процесс окисления
Окислитель O20 +4ē ⟶ 2O-2       |4|    |3 ― процесс восстановления
Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые отдали и присоединили атомы алюминия и кислорода. Находим наименьшее общее кратное для чисел 3 и 4. Это число 12, которое записываем за второй вертикальной чертой посередине, и поделив его поочередно на 3 и 4, записываем результат за третьей чертой в строках, касающихся элементов алюминия и кислорода. Множители 4 и 3  являются искомыми коэффициентами. Поскольку эти елементы изменили степень окисления полностью (в правой части схемы элемент ни в одном веществе не проявляет такую же степень окисления, как в исходном веществе) и разными являются индексы этих элементов в формуле исходного вещества и продукта реакции, поэтому ставим коэффициент 4 перед формулой алюминия Al и коэффициент 3 перед формулой кислорода О2. Подбираем коэффициенты для остальных соединений.

Упражнение 2 
Напишите уравнения реакций кислорода с неметаллами, о которых говорится в параграфе. Рассмотрите окислительно-восстановительные процессы.
S + O2 = SO2
Схема окислительно-восстановительной реакции.
S0 + O20 ⟶ S+4O2-2
Восстановитель S0 -4ē ⟶ S+4   |4|4|1 ― процесс окисления
Окислитель O20 +4ē ⟶ 2O-2 
    |4|  |1 ― процесс восстановления
Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые отдали и присоединили атомы серы и кислорода. Находим наименьшее общее кратное для чисел 4 и 4. Это число 4, которое записываем за второй вертикальной чертой посередине, и поделив его поочередно на 4 и 4, записываем результат за третьей чертой в строках, касающихся элементов серы и кислорода. Множители 1 и 1  являются искомыми коэффициентами. Поскольку эти елементы изменили степень окисления полностью (в правой части схемы элемент ни в одном веществе не проявляет такую же степень окисления, как в исходном веществе) и одинаковыми являются индексы этих элементов в формуле исходного вещества и продукта реакции, поэтому ставим коэффициент 1 (который обычно не пишем) перед формулой всех соединений (S, O2, SO2).

C + O2 = CO2
Схема окислительно-восстановительной реакции.
C0 + O20 ⟶ C+4O2-2
Восстановитель C0 -4ē ⟶ C+4   |4|4|1 ― процесс окисления
Окислитель O20 +4ē ⟶ 2O-2
      |4|  |1 ― процесс восстановления
Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые отдали и присоединили атомы углерода и кислорода. Находим наименьшее общее кратное для чисел 4 и 4. Это число 4, которое записываем за второй вертикальной чертой посередине, и поделив его поочередно на 4 и 4, записываем результат за третьей чертой в строках, касающихся элементов углерода и кислорода. Множители 1 и 1  являются искомыми коэффициентами. Поскольку эти елементы изменили степень окисления полностью (в правой части схемы элемент ни в одном веществе не проявляет такую же степень окисления, как в исходном веществе) и одинаковыми являются индексы этих элементов в формуле исходного вещества и продукта реакции, поэтому ставим коэффициент 1 (который обычно не пишем) перед формулами всех соединений (C, O2, CO2).

4P + 5O2 = 2P2O5
Схема окислительно-восстановительной реакции.
4P0 + 5O20 ⟶ 2P2+5O5-2
Восстановитель P0 -5ē ⟶ P+5   |5|20|4 ― процесс окисления
Окислитель O20 +4ē ⟶ 2O-2 
     |4|   |5 ― процесс восстановления
Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые отдали и присоединили атомы фосфора и кислорода. Находим наименьшее общее кратное для чисел 5 и 4. Это число 20, которое записываем за второй вертикальной чертой посередине, и поделив его поочередно на 4 и 5, записываем результат за третьей чертой в строках, касающихся элементов фосфора и кислорода. Множители 4 и 5  являются искомыми коэффициентами. Поскольку эти елементы изменили степень окисления полностью (в правой части схемы элемент ни в одном веществе не проявляет такую же степень окисления, как в исходном веществе) и разными являются индексы этих элементов в формуле исходного вещества и продукта реакции, поэтому ставим коэффициент 4 перед формулой фосфора Р и коэффициент 5 ― формулой кислорода О2. Подбираем коэффициенты для остальных соединений.

Упражнение 3 
Какие вещества называются катализаторами? Катализаторы ― это вещества, изменяющие скорость химической реакции или путь, по которому она протекает, но остающиеся неизменёнными качественно и количественно по окончании реакции.
Какая реакция, применяемая для получения кислорода, осуществляется в присутствии оксида марганца (IV)?
Реакция разложения пероксида водорода H2O2.
Напишите уравнение этой реакции.
2H2OMnO₂⟶ 2H2O + O2

Упражнение 4 
Английский химик Дж. Пристли получил кислород разложением оксида ртути (II). Напишите уравнение этой реакции.
2HgO = 2Hg + O2
Придумайте и решите задачу, в условии которой были бы указаны масса исходного вещества и доля в нём примесей, а требовалось бы найти объём кислорода при известном выходе его от теоретически возможного.
Рассчитайте объём кислорода при н.у., который образовался при разложении 30 г оксида ртути (II) содержащего 10% примесей, если выход кислорода составляет 90% от теоретически возможного.
Дано: m(HgO с прим.)=30 г, ω(примесей)=10%, η=90%
Найти: Vпракт.(O2)-?
Решение

1-й способ
1. Рассчитываем массовую долю чистого оксида ртути (II):
ω(HgO)=100%-ω(примесей)=100%-10%=90%
2. Рассчитываем массу чистого оксида ртути (II):
m(HgO)=ω(HgO)•m(HgO с прим.):100%=90%•30 г:100%=27 г

3. Вычисляем количество вещества чистого оксида ртути (II) массой 27 г по формуле: n=m/M, где M молярная масса.
Mr(HgO)=217, поэтому M(HgO)=217 г/моль
n(HgO)=m(HgO)/M(HgO)=27 г : 217 г/моль=0,124 моль
4. Составим химическое уравнение:
2HgO = 2Hg + O2

По уравнению реакции n(HgO):nтеор.(O2)=1:2, поэтому
nтеор.(O2)=n(HgO):2=0,124 моль:2=0,062 моль
5. Вычисляем объём кислорода количеством вещества 0,062 моль по формуле: V=n•VM, где VM=22,4 л/моль ― молярный объём.
Vтеор.(O2)=n(O2)•VM=0,062 моль • 22,4 л/моль=1,4 л

6. Рассчитываем практически полученный объём кислорода:
Vпракт.(O2)=Vтеор.(O2)η:100%=1,4 л90%:100%=1,26 л

2-й способ
1. Рассчитываем массу примесей в смеси оксида ртути (II):
m(примесей)=ω(примесей)•m(HgO с прим.):100%=10%•30 г : 100%=3 г
2. Рассчитываем массу чистого оксида ртути (II):
m(HgO)=m(HgO с прим.) - m(примесей)=30 г – 3 г=27 г

3. Составим химическое уравнение:
27 г                   х л
2HgO = 2Hg + O2
434 г                22,4 л

Над формулами соединений HgO и O2 записываем вычисленную массу оксида ртути (II) (27 г) и неизвестный объём кислорода (х л), а под формулами соединений ― массу и объём соответствующего количества вещества согласно коэффициентам в химическом уравнении. Для этого вычисляем молярную массу оксида ртути (II) и, соответственно, массу 2 моль, так как с 2 моль оксида ртути (II) HgO образуется 1 моль кислорода (1 моль любого газа при н.у. занимает объем 22,4 л).
M(HgO)=217 г/моль, м
асса 1 моль=217 г, а масса 2 моль=434 г
3. Объём кислорода рассчитываем с помощью пропорции:
27 г / 434 г = х л / 22,4 л, отсюда по свойству пропорции имеем: х л • 434 г = 27 г • 22,4 л
х=Vтеор.(O2)=27 г • 22,4 л : 434 г=1,4 л
4. Рассчитываем практический объём кислорода :
Vпракт.(O2)=Vтеор.(O2)η:100%=1,4 л90%:100%=1,26 л

Ответ: 1,4 л кислорода.

Упражнение 5 
Укажите признаки сходства и различия в процессах дыхания и горения.
Сходство: являются процессами окисления, сопровождаются выделением энергии (экзотермические реакции) с образованием оксидов.
Различие: процесс горения протекает с большой скоростью и сопровождается появлением пламени, а дыхание протекает медленно и без пламени.

Упражнение 6 
Сравните процессы дыхания и фотосинтеза.
В процессе фотосинтеза поглощается CO2 и выделяется O2, а в процессе дыхания наоборот поглощается O2 и выделяется CO2.
Сходство: процессы протекают медленно.
Различие: являются противоположными процессами.

Упражнение 8 
Напишите уравнение реакции фтора с водой. В какой роли здесь выступает кислород? Вода является окислителем за счет атомов кислорода в степени окисления -2.
Рассмотрите окислительно-восстановительный процесс, определите окислитель и восстановитель.
2F2 + 2H2O = 4HF + O2
Схема окислительно-восстановительной реакции.
F20 + H2O-2 ⟶ HF-1 + O20
2O-2 -4ē ⟶ O20    |4|4|1 ― процесс окисления
F20 +2ē ⟶ 2F
-1     |2| |2 ― процесс восстановления
Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые отдали и присоединили атомы кислорода и фтора. Находим наименьшее общее кратное для чисел 4 и 2. Это число 4, которое записываем за второй вертикальной чертой посередине, и поделив его поочередно на 4 и 2, записываем результат за третьей чертой в строках, касающихся элементов кислорода и фтора. Множители 1 и 2  являются искомыми коэффициентами. Поскольку эти елементы изменили степень окисления полностью (в правой части схемы элемент ни в одном веществе не проявляет такую же степень окисления, как в исходном веществе) и разными являются индексы этих элементов в формуле исходного вещества и продукта реакции, поэтому ставим коэффициент 1 (который обычно не пишем) перед формулой кислорода O2 и коэффициент 2 ― формулой фтора F2Подбираем коэффициенты для остальных соединений.
В приведённой реакции вода (за счёт атомов кислорода в степени окисления -2) — восстановитель, а фтор — окислитель.
%USERNAME%, оставишь комментарий?
Имя:*
E-Mail:


В каком классе вы учитесь?