Во всех упражнениях красным цветом приводится решение, а фиолетовым ― объяснение.

ПРОВЕРЬТЕ СВОИ ЗНАНИЯ
Упражнение 1. Какие реакции называют окислительно-восстановительными?
Реакции, в результате которых происходит изменение степеней окисления атомов химических элементов, образующих вещества, называются окислительно-восстановительными.

Упражнение 2. Как найти степень окисления атома химического элемента по формуле его соединения?
Степень окисления бинарных (двухэлементных) или трёхэлементных соединений можно найти, пользуясь такими правилами:
― щелочные металлы, т е. химические элементы IA группы Периодической системы Д.И.Менделеева, всегда имеют степень окисления, равную +1;
― металлы IIА группы Периодической системы Д.И.Менделеева, всегда имеют степень окисления, равную +2;
― алюминий имеет степень окисления +3;
― фтор, имеет степень окисления -1;
― кислород, проявляющий в подавляющем большинстве соединений степень окисления -2;
― водород, имеющий в соединениях с большинством неметаллов степень окисления +1, а в соединениях с металлами — степень окисления -1;
― в простых веществах, которые образованы из атомов одного химического элемента, степень окисления равна нулю;
― сумма степеней окисления всех химических элементов в молекуле или формульной единице вещества равна нулю (вещество в целом электронейтрален).

Упражнение 3 Приведите формулы простых веществ, которые в химических реакциях проявляют свойства:
а) окислителя;
Сильные окислительные свойства наиболее проявляют типичные неметаллы, например, галогены: Cl₂, Br₂, I₂, сера S, кислород O₂.
б) восстановителя.
Сильные восстановительные свойства наиболее проявляют типичные металлы, например, калий K, натрий Na, магний Mg, алюминий Al, и некоторые неметаллы, например, водород Н₂, углерод С.

Упражнение 4 Приведите формулы сложных веществ, которые в химических реакциях проявляют свойства:
а) окислителя;
Сильные окислительные свойства наиболее проявляют некоторые сложные вещества, содержащие химические элементы в максимально положительных степенях окисления (+ 5 ... + 7), следовательно увеличить её, то есть ещё больше окислить не могут. Например, H₂SO₄, HNO₃, KMnO₄, K₂Cr₂O₇, поскольку их атомам отдавать следующие электроны энергетически невыгодно.
б) восстановителя.
Сильные восстановительные свойства наиболее проявляют соединения неметаллических элементов в максимально отрицательных степенях окисления (-4 ... -1), следовательно уменьшить её, то есть ещё больше восстановиться не могут. Например, H₂S, NH₃, HI, СН₄, поскольку их атомы не могут принять больше электронов.

ПРИМЕНИТЕ СВОИ ЗНАНИЯ
Упражнение 1. Укажите схемы уравнений окислительно-восстановительных реакций. Расставьте коэффициенты методом электронного баланса. Укажите окислитель и восстановитель, процессы окисления и восстановления для выбранных вами уравнений.
а) К₂O + Н₂O → КОН
K₂⁺O₂^- + H₂⁺O₂^- → K⁺O^-2H⁺. В результате реакции не происходит изменение степеней окисления атомов химических элементов, образующих вещества, поэтому реакция не является окислительно-восстановительной.

б) К + Н₂O → КОН + Н₂↑
Схема окислительно-восстановительной реакции.
К⁰ + Н₂⁺¹O → К⁺¹ОН + Н₂⁰↑
K⁰ - 1е → K⁺¹          |1|2|2 ―  процесс окисления
2H⁺¹ + 2e → H₂⁰     |2|  |1  ―  процесс восстановления
Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые отдали и присоединили атомы калия и водорода. 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 калия и водорода. Множители 2 и 1 являются искомыми коэффициентами. Поскольку элемент калий изменил степень окисления полностью (в правой части схемы этот элемент ни в одном веществе не проявляет такую же степень окисления, как в исходном веществе) и одинаковыми являются индексы этого элемента в формуле исходного вещества и продукта реакции, поэтому ставим коэффициент 2 перед формулой двух соединений калия (K, KOH). Поскольку элемент водород изменил степень окисления не полностью (в правой части схемы имеется вещество КОН⁺¹, в котором этот элемент имеет такую же степень окисления, как в исходной веществе), поэтому ставим коэффициент 1 (который обычно не пишем) только перед формулой водорода:
2К + Н₂О → 2КОН + Н₂↑
Подбираем коэффициенты для остальных соединений. Получим уравнение:
2К + 2Н₂О = 2КОН + Н₂↑
В приведённой реакции калий — восстановитель, а вода (за счёт атомов водорода в степени окисления +1) — окислитель.

в) FeСl₃ + КОН → Fe(ОН)₃ + КСl
Fe⁺³Сl₃^- + К⁺О^-2Н⁺→ Fe⁺³(О^-2Н⁺)₃ + К⁺Сl^-. В результате реакции не происходит изменение степеней окисления атомов химических элементов, образующих вещества, поэтому реакция не является окислительно-восстановительной.

г) Сu + АgNO₃→ CuNO₃ + Ag↓
Схема окислительно-восстановительной реакции.
Сu⁰ + Аg⁺¹NO₃ → Cu⁺²(NO₃)₂ + Ag⁰↓
Cu⁰ - 2e → Cu⁺²        |2|2 |1   ―  процесс окисления
Ag⁺¹ + 1e → Ag⁰        |1|  |2   ―  процесс восстановления
Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые отдали и присоединили атомы меди и серебра. Находим наименьшее общее кратное для чисел 2 и 1. Это число 2, которое записываем за второй вертикальной чертой посередине, и поделив его поочередно на 2 и 1, записываем результат за третьей чертой в строках, касающихся элементов меди и серебра. Множители 1 и 2 являются искомыми коэффициентами. Поскольку элементы изменили степень окисления полностью (в правой части схемы эти элементы ни в одном веществе не проявляют 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 двух соединений меди (Сu, Cu(NO₃)₂), и коэффициент 2 ― перед формулой двух соединений серебра (AgNO₃, Ag).
Cu + 2АgNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2Ag↓.
В приведённой реакции медь — восстановитель, а соль нитрата серебра (I) (за счёт атомов серебра в степени окисления +1) — окислитель.

Упражнение 2. Определите, в каких схемах имеет место процесс окисления, в каких — восстановления. Укажите число отданных и принятых электронов.
а) 2Н⁺¹ -> Н₂⁰;
2Н⁺¹ +2e -> Н₂⁰ процесс восстановления
Принятых электронов: два
б) Р⁰ -> Р⁺⁵;
Р⁰ -5е -> Р⁺⁵ процесс окисления
Отданных электронов: пять
в) S^-2 -> S⁺⁴;
S^-2 -6е -> S⁺⁴ процесс окисления
Отданных электронов: шесть
г) Сr⁺⁶ -> Сr⁺³;
Сr⁺⁶ +3е -> Сr⁺³ процесс восстановления
Принятых электронов: три
д) N^-3 -> N⁺²;
N^-3 -5е -> N⁺² процесс окисления
Отданных электронов: пять
е) Fе⁺² -> Fe⁺³;
Fе⁺² - 1е -> Fe⁺³; процесс окисления
Отданных электронов: один
ж) 2Сl^-1 -> Сl₂⁰.
2Сl^-1 -2e -> Сl₂⁰ процесс окисления
Отданных электронов: два

Упражнение 3. Используя метод электронного баланса, составьте уравнения реакций, соответствующие следующим схемам превращений, определите окислители и восстановители:
а) СuО + NH₃ → Сu + N₂ + Н₂O
Схема окислительно-восстановительной реакции.
Сu⁺²О + N^-3H₃ → Сu⁰ + N₂⁰ + Н₂O
2N^-3 - 6e → N₂⁰         |6|6|1 ―  процесс окисления
Сu⁺² + 2e → Cu⁰       |2|  |3 ―  процесс восстановления
Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые отдали и присоединили атомы азота и меди. Находим наименьшее общее кратное для чисел 6 и 2. Это число 6, которое записываем за второй вертикальной чертой посередине, и поделив его поочередно на 6 и 2, записываем результат за третьей чертой в строках, касающихся элементов азота и меди. Множители 1 и 3 являются искомыми коэффициентами. Поскольку элементы изменили степень окисления полностью (в правой части схемы эти элементы ни в одном веществе не проявляют такую же степень окисления, как в исходном веществе) и одинаковыми являются индексы элемента меди в формуле исходного вещества и продукта реакции, поэтому ставим коэффициент 3 перед формулой двух соединений меди (CuO, Cu), а поскольку различным является индекс элемента азота ― ставим коэффициент 1 (который обычно не пишем), поскольку относится к двум атомам азота, перед формулой азота.
3СuО + NH₃ → 3Сu + N₂ + Н₂O;
Подбираем коэффициенты для остальных соединений. Получим уравнение: 
3СuО + 2NH₃ = 3Сu + N₂ + 3Н₂O
В приведённой реакции аммиак (за счёт атомов азота в степени окисления -3) — восстановитель, а оксид меди (II) (за счёт атомов меди в степени окисления +2) — окислитель.

б) НСl + MnO₂→ МnСl₂ + Сl₂ + Н₂O
Схема окислительно-восстановительной реакции.
НСl^-1 + Mn⁺⁴O₂ → Мn⁺²Сl₂ + Сl₂⁰ + Н₂O
2Cl^-1 - 2e → Cl₂⁰         |2|2|1 ― процесс окисления
Mn⁺⁴ + 2e → Mn⁺²      |2|  |1 ― процесс восстановления
Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые отдали и присоединили атомы хлора и марганца. Находим наименьшее общее кратное для чисел 2 и 2. Это число 2, которое записываем за второй вертикальной чертой посередине, и поделив его поочередно на 2 и 2, записываем результат за третьей чертой в строках, касающихся элементов хлора и марганца. Множители 1 и 1 являются искомыми коэффициентами. Поскольку марганец изменил степень окисления полностью (в правой части схемы этот элемент ни в одном веществе не проявляет такую же степень окисления, как в исходном веществе) и одинаковыми являются индексы этого элемента в формуле исходного вещества и продукта реакции, поэтому ставим коэффициент 1 (который обычно не пишем) перед формулой двух соединений марганца (MnO₂, MnCl₂). Поскольку элемент хлор изменил степень окисления не полностью (в правой части схемы имеется вещество MnCl₂^-1, в котором этот элемент имеет такую же степень окисления, как в исходном веществе), поэтому ставим коэффициент 1 (который обычно не пишем) только перед формулой хлора:
НСl + MnO₂→ МnСl₂ + Сl₂ + Н₂О
Подбираем коэффициенты для остальных соединений. Получим уравнение: 
4HСl + MnO₂ = МnСl₂ + Сl₂ + 2Н₂O
В приведённой реакции соляная кислота (за счёт атомов хлора в степени окисления -1) — восстановитель, а оксид марганца (IV) (за счёт атомов марганца в степени окисления +4) — окислитель.

в) Si + NaОН + Н₂O → Na₂SiO₃ + Н₂↑
Схема окислительно-восстановительной реакции.
Si⁰ + NaОН⁺¹ + Н₂⁺¹O → Na₂Si⁺⁴O₃ + Н₂⁰↑
Si⁰ - 4e → Si⁺⁴        |4|4|1 ― процесс окисления
2H⁺¹ + 2e → H₂⁰     |2|  |2 ― процесс восстановления
Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые отдали и присоединили атомы кремния и водорода. 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 кремния и водорода. Множители 1 и 2 являются искомыми коэффициентами. Поскольку кремний изменил степень окисления полностью (в правой части схемы этот элемент ни в одном веществе не проявляет такую же степень окисления, как в исходном веществе) и одинаковыми являются индексы этого элемента в формуле исходного вещества и продукта реакции, поэтому ставим коэффициент 1 (который обычно не пишем) перед формулой двух соединений кремния (Si, Na₂SiO₃).  Поскольку элемент водород изменил степень окисления не полностью, поэтому ставим коэффициент 2 только перед перед формулой водорода:
Si + NaОН + Н₂O → Na₂SiO₃ + 2Н₂↑
Подбираем коэффициенты для остальных соединений. Получим уравнение: 
Si + 2NaОН + Н₂O = Na₂SiO₃ + 2Н₂↑
В приведённой реакции кремний — восстановитель, гидроксид натрия (за счёт атомов водорода в степени окисления +1) — окислитель.

г) Сu + НNO₃ → Сu(NO₃)₂ + NO + Н₂O
Схема окислительно-восстановительной реакции.
Сu⁰ + НN⁺⁵O₃ → Сu⁺²(NO₃)₂ + N⁺²O + Н₂O.
Cu⁰ - 2e → Cu⁺²      |2|6|3 ― процесс окисления
N⁺⁵ + 3e → N⁺²       |3| |2 ― процесс восстановления
Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые отдали и присоединили атомы меди и азота. Находим наименьшее общее кратное для чисел 2 и 3. Это число 6, которое записываем за второй вертикальной чертой посередине, и поделив его поочередно на 2 и 3, записываем результат за третьей чертой в строках, касающихся элементов меди и азота. Множители 3 и 2 являются искомыми коэффициентами. Поскольку медь изменила степень окисления полностью (в правой части схемы этот элемент ни в одном веществе не проявляют такую же степень окисления, как в исходном веществе) и одинаковыми являются индексы этого элемента в формуле исходного вещества и продукта реакции, поэтому ставим коэффициент 3 перед формулой двух соединений меди (Cu, Cu(NO₃)₂).  Поскольку элемент азот изменил степень окисления не полностью (в правой части схемы имеется вещество Cu(N⁺⁵O₃)₂, в котором этот элемент имеет такую же степень окисления, как в исходном веществе), поэтому ставим коэффициент 2 только перед формулой NO:
3Сu + НNО₃ -> 3Сu(NО₃)₂ + 2NО + Н₂О
Подбираем коэффициенты для остальных соединений. Получим уравнение:
3Сu + 8НNО₃ = 3Сu(NО₃)₂ + 2NО + 4Н₂О
В приведённой реакции медь — восстановитель, азотная кислота (за счёт атомов азота в степени окисления +5) — окислитель.

Упражнение 4. Укажите коэффициент перед формулой восстановителя в уравнении окислительно-восстановительной реакции, схема которой: NН₃ + O₂ -> N₂ + Н₂O
Ответ: в приведённой реакции аммиак (за счёт атомов азота в степени окисления -3) — восстановитель, коэффициент перед аммиаком равен 4 в уравнении окислительно-восстановительной реакции:
4NH₃ + 3O₂ = 2N₂ + 6H₂O
Схема окислительно-восстановительной реакции.
N^-3H₃⁺¹ + O₂⁰ → N₂⁰ + H₂⁺¹O^-2;
Восстановитель 2N^-3 - 6e → N₂⁰  |6|12|2― процесс окисления
Окислитель O₂⁰ + 4e → 2O^-2       |4|  |3 ― процесс восстановления
Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые отдали и присоединили атомы азота и кислорода. Находим наименьшее общее кратное для чисел 6 и 4. Это число 12, которое записываем за второй вертикальной чертой посередине, и поделив его поочередно на 6 и 4, записываем результат за третьей чертой в строках, касающихся элементов азота и кислорода. Множители 2 и 3 являются искомыми коэффициентами. Поскольку эти элементы изменили степень окисления полностью (в правой части схемы эти элементы ни в одном веществе не проявляют такую же степень окисления, как в исходном веществе) и разными являются индексы этих элементов в формуле исходного вещества и продукта реакции, поэтому ставим коэффициент 2 перед формулой азота, а коэффициент 3 ― кислорода:
NH₃ + 3O₂ → 2N₂ + H₂O
Подбираем коэффициенты для остальных соединений. Получим уравнение:
4NH₃ + 3O₂ = 2N₂ + 6H₂O

Упражнение 5. Укажите, в какой из реакций сера выполняет роль восстановителя, а в какой — окислителя:
Составьте уравнения реакций, используя метод электронного баланса.
а) S + Al → Al₂S₃
Схема окислительно-восстановительной реакции.
S⁰ + Al⁰ → Al₂⁺³S₃^-2
Восстановитель Al⁰ - 3e → Al⁺³    |3|6|2 — процесс окисления
Окислитель S⁰ +2e → S^-2              |2| |3 — процесс восстановления
Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые отдали и присоединили атомы алюминия и серы. Находим наименьшее общее кратное для чисел 3 и 2. Это число 6, которое записываем за второй вертикальной чертой посередине, и поделив его поочередно на 2 и 3, записываем результат за третьей чертой в строках, касающихся элементов алюминия и серы. Множители 2 и 3 являются искомыми коэффициентами. Поскольку эти элементы изменили степень окисления полностью (в правой части схемы эти элементы ни в одном веществе не проявляют такую же степень окисления, как в исходном веществе) и разными являются индексы этих элементов в формуле исходного вещества и продукта реакции, поэтому ставим коэффициент 2 перед формулой алюминия, а коэффициент 3 ― серы:
3S + 2Al = Al₂S₃
В приведённой реакции сера — окислитель, поскольку понижает свою степень окисления от 0 до -2.

б) S + НNO₃→ SO₂ + NO₂ + Н₂O
Схема окислительно-восстановительной реакции.
S⁰ + НN⁺⁵O₃→ S⁺⁴O₂ + N⁺⁴O₂ + Н₂O
Восстановитель S⁰ - 4e → S⁺⁴    |4|4|1 — процесс окисления
Окислитель N⁺⁵ +1e → N⁺⁴             |1| |4 — процесс восстановления
Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые отдали и присоединили атомы серы и азота. Находим наименьшее общее кратное для чисел 4 и 1. Это число 4, которое записываем за второй вертикальной чертой посередине, и поделив его поочередно на 4 и 1, записываем результат за третьей чертой в строках, касающихся элементов серы и азота. Множители 1 и 4 являются искомыми коэффициентами. Поскольку эти элементы изменили степень окисления полностью (в правой части схемы эти элементы ни в одном веществе не проявляют такую же степень окисления, как в исходном веществе) и однаковыми являются индексы этих элементов в формуле исходного вещества и продукта реакции, поэтому ставим коэффициент 1 (который обычно не пишем) перед формулами двух соединений серы (S, SO₃), а коэффициент 4 ― двух соединений азота (HNO₃, NO₂):
S + 4НNO₃→ SO₂ + 4NO₂ + Н₂O. 
Подбираем коэффициенты для остальных соединений. Получим уравнение:
S + 4НNO₃ = SO₂ + 4NO₂ + 2Н₂O.
В приведённой реакции сера — восстановитель, поскольку повышает свою степень окисления от 0 до +4

Упражнение 6. Укажите формулы веществ, которые в химических реакциях могут быть только окислителями, только восстановителями, а также проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства:
а) F₂; Только окислителем
Отсутствуют промежуточные степени окисления, поскольку F не имеет – d- орбиталей.
б) Са; Только восстановителем
Вещества, содержащие химические элементы в низкой степени окисления (Са⁰), могут иметь только восстановительные свойства, поскольку атомы химических элементов в низшей ступени окисления способны только отдавать электроны.
в) HNO₃; Только окислителем
Вещества, содержащие химические элементы в высшей степени окисления (H⁺¹, N⁺⁵), могут иметь только окислительные свойства, так как атомы химических элементов в высшей степени окисления способны только принимать электроны.
г) P; Как окислителем, так и восстановителем
Вещества, содержащие химические элементы в промежуточной степени окисления (P⁰), могут иметь как окислительные, так и восстановительные свойства, поскольку атомы химических элементов в промежуточном степени окисления способны как принимать, так и отдавать электроны.
д) SO₂. Как окислителем, так и восстановителем
Вещества, содержащие химические элементы в промежуточной степени окисления (S⁺⁴), могут иметь как окислительные, так и восстановительные свойства, поскольку атомы химических элементов в промежуточной степени окисления способны как принимать, так и отдавать электроны.

ГРУППА ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ	I	II	III	IV	V	VI	VII
Высшая степень окисления	+1	+2	+3	+4	+5	+6 кроме О	+7 кроме F
Промежуточная степень окисления				+2, 0	+3, 0	+4, +2, 0	+5, +3, +1, 0
Низшая степень окисления	0	0	0	-4	-3	-2	-1

ВЫРАЗИТЕ МНЕНИЕ
Окислить фторид-ионы можно с помощью электрического тока (электролизом расплава фторида калия):
KF → K⁺ + F^-
Катод: K⁺ +1e^- → K⁰   |1|2|2
Анод: 2F^- -2e^- → F₂⁰   |2| |1
2K⁺ + 2F^- → 2К⁰ + F₂⁰
или
2KF → 2К + F₂