Окислительно-восстановительные реакции. Примеры тестовых заданий с пояснениями


Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте файл и откройте на своем компьютере.
Стародубец Е.Е., Петрова Т.П. , Казанский национальный исследовательский технологический университет , 2016 г ., кафедра неорганической химии Примеры тестовых вопросов и пояснения к ним Дисциплина: Общая и неорганическая химия Тема: Реакции с изменен ием степени окисления элементов Студент должен знать: понятия окисл ителя и восстановителя, типичные окислители и восстановители. Метод учета изменения степеней окисления элементов. Ионно - электронный метод. Типы ОВР. Понятие о стандартном электродном потенциале. Использование стандартных окислительно - восстановительных (ОВ) потенциалов для выяснения принципиальной возможности окислительно - восстановительного процесса. Влияние на величину ОВ потенциала кислотности раствора, образования малорастворимых соединения, присутствия комплексующего реагента. уметь: составлять уравнения ОВР. Использовать электродные потенциалы полуреакций для обоснования осуществимости ОВР. Записывать уравнения полуреакций на катоде и аноде в процессе электролиза. Форма заданий: выбор одного правильного ответа из трех или четырех предложенных 1 . Степень окисления азота одинакова в соединениях ряда… А . KNO 3 , N 2 O 5 , Ca(NO 3 ) 2 В . Ca(NO 3 ) 2 , HNO 2 , HNO 3 С . NO 2 , NaNO 3 , NH 3 Д. N 2 O 4 , NH 3 , NH 2 OH Степень окисления – это положительное или отрицательное число, которое присваивают элементу в соединении: 2. В окислительно - восстановительных реакциях NaNO 2 может проявлять свойства… А. как окислителя, так и во сстановителя В. только окислителя С. только восстановителя В нитрите натрия NaNO 2 азот находится в промежуточной степени окисления 3. Так как N может иметь и более высокие, и более низкие степени окисления, то NaNO 2 может проявлять и свойства восстановителя, повышая степень окисления ( N +3  N +5 ), и свойства окислителя, понижая степень окисления ( N +3  N +2 ). 3 . Если в качестве окислителя использовать кислый раствор тетраоксоманганата ( VII ) калия: MnO 4 – + 8H + + 5e – = Mn 2+ + 4H 2 O, φ о = 1,505 В , то восстановителем может быть система… А . Fe 3+ + e – = Fe 2+ , φ о = 0,771 В В. Co 3+ + e – = Co 2+ , φ о = 1,808 В С. Pb 4+ + 2e – = Pb 2+ , φ о = 1,694 В По значению стандартного окислительно - восстановительного потенциала φ о можно судить об окислительно - восстановительных свойствах системы. Система с более положительным значением φ о является окислителем, а система с менее положительным значением стандартного окислительно - восстановительного потенциала является восстановителе м. Поэтому для системы MnO 4 – + 8H + + 5e – = Mn 2+ + 4H 2 O, φ о = 1,505 В восстановителем может быть система Fe 3+ + e – = Fe 2+ , φ о = 0,771 В. 4 . Исходя из значений с тандартных электродных потенциалов полуреакций: Fe 3+ + 3e – = Fe, φ о = - 0,037 В Au 3+ + 3e – = Au, φ о = 1,498 В Ir 3+ + 3e – = Ir, φ о = 1,150 В NO 3 – + 4H + + 3e – = NO + 2H 2 O, φ о = 0,957 В в разбавленной азотной кислоте растворяется… А . Fe В . Au С. Ir Разбавленная аз отная кислота – сильный окислитель: азот понижает свою степень окисления с 5 до 2, чему соответствует полуреакция NO 3 – + 4H + + 3e – = NO + 2H 2 O, φ о = 0,957 В. Поэтому в HNO 3 растворяется только тот металл, который может быть в этих условиях восстановител ем, то есть для которого φ о 0,957 В, а именно железо: Fe + NO 3 – + 4H + = Fe 3+ + NO + 2H 2 O 5 . Исходя из значений стан дартных электродных потенциалов полуреакций: Со 2+ + 2e – = Со , φ о = - 0,2 77 В Pd 2+ + 2e – = Pd, φ о = 0,987 В Pt 2+ + 2e – = Pt, φ о = 1,188 В 2H + + 2e – = H 2 , φ о = 0,000 В в соляной кислоте растворяется… А . Со В . Pd С. Pt По значению стандартного электродного поте нциала φ о можно судить об окислительно - восстановительных свойствах системы. Система с более положительным значением φ о является окислителем, а система с менее положительным значением стандартного электродного потенциала является восстановителем. В соля ной кислоте ( HCl ) катионы Н + являются окислителем, принимают электроны и восстанавливаются до H 2 , для этой реакции φ о = 0 В. Поэтому в HCl растворяется только тот металл, который может быть в этих условиях восстановителем, то есть для которого φ о < 0, а им енно кобальт: Со + 2 HCl = Со Cl 2 + H 2 Форма заданий: краткий ответ (ввод целого числа) 6 . Сумма коэффициентов в уравнении окислительно - восстановительной реакции: KMnO 4 + Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 → MnSO 4  … KMn +7 O 4 – окислитель: в кислой среде Mn +7  Mn +2 , степень окисления понижается на 5 единиц; Na 2 S +4 O 3 – восстановитель: S +4  S +6 , степень окисления повышается на 2 единицы. Чтобы поставить коэффициенты в уравнении реакции, найдем кратное для чисел, показывающих повышение и понижение степеней окисления: На 2 моля атомов Mn ( VII ) требуется 5 молей атомов S ( IV ): 2 Mn +7 + 5 S +4 = 2 Mn +2 + 5 S +6 – это основные коэффициенты при окислителе и восстановителе. Допишем продукты реакции, подставим основные коэффициенты в уравнение реакции, затем подсчитае м баланс других элементов: K , Na, S и Н: Для проверки правильности подобранных коэффициентов подсчитаем баланс молей атомов кислорода. Сумма коэффициентов в уравнении окислительно - восстановительной реакции равна 21.

Приложенные файлы

  • pdf file 15
    Окислительно-восстановительные реакции. Примеры тестовых заданий с пояснениями
    Размер файла: 460 kB Загрузок: 20

Добавить комментарий