Решение контрольной работы по химии

Задание 12
Напишите уравнения химических реакций на основе предложенных схем:
а) Fe + Cl₂ = ,
б) Ca + H₂O = ,
в) Al₂O₃ + HCl = .

Решение:

1. Реакция железа с хлором:
   Железо (Fe) реагирует с хлором (Cl₂) с образованием хлорида железа(III) (FeCl₃). Это реакция соединения.
   $\(2Fe + 3Cl₂ \rightarrow 2FeCl₃\)$

2. Реакция кальция с водой:
   Кальций (Ca) реагирует с водой (H₂O) с образованием гидроксида кальция (Ca(OH)₂) и водорода (H₂). Это реакция замещения.
   $\(Ca + 2H₂O \rightarrow Ca(OH)₂ + H₂\)$

3. Реакция оксида алюминия с соляной кислотой:
   Оксид алюминия (Al₂O₃) является амфотерным оксидом и реагирует с кислотами, такими как соляная кислота (HCl), с образованием хлорида алюминия (AlCl₃) и воды (H₂O). Это реакция обмена.
   $\(Al₂O₃ + 6HCl \rightarrow 2AlCl₃ + 3H₂O\)$

Задание 13
Используя метод электронного баланса, расставьте коэффициенты в уравнении химической реакции, определите окислитель, восстановитель:
Ag + HNO₃ (конц.) = AgNO₃ + NO₂ + H₂O

Решение:

1. Определение степеней окисления:

   • В Ag: степень окисления Ag⁰
   • В HNO₃: H⁺¹, O⁻², N⁺⁵
   • В AgNO₃: Ag⁺¹, O⁻², N⁺⁵
   • В NO₂: O⁻², N⁺⁴
   • В H₂O: H⁺¹, O⁻²

2. Определение элементов, изменивших степень окисления:

   • Серебро (Ag) изменило степень окисления с 0 до +1.
   • Азот (N) изменил степень окисления с +5 до +4.

3. Составление электронного баланса:

   • Окисление (отдача электронов): \(Ag^0 - 1e^- \rightarrow Ag^{+1}\)
     Серебро является восстановителем.
   • Восстановление (принятие электронов): \(N^{+5} + 1e^- \rightarrow N^{+4}\)
     Азотная кислота (а точнее, азот в её составе) является окислителем.

4. Нахождение наименьшего общего кратного (НОК) и коэффициентов:

   • Количество отданных электронов: 1
   • Количество принятых электронов: 1
   • НОК = 1. Коэффициенты перед полуреакциями: 1 для Ag и 1 для N.

5. Расстановка коэффициентов в уравнении:
   $\(Ag + 2HNO₃ (конц.) \rightarrow AgNO₃ + NO₂ + H₂O\)$

   • Один атом Ag переходит в \(AgNO₃\).
   • Один атом N из \(HNO₃\) переходит в \(NO₂\).
   • Один атом N из \(HNO₃\) остаётся в \(AgNO₃\).
   • Таким образом, нам нужно 2 молекулы \(HNO₃\): одна для окисления Ag, другая для образования \(AgNO₃\).
   • Проверяем баланс атомов:
     • Ag: 1 слева, 1 справа
     • N: 2 слева, 1 (в \(AgNO₃\)) + 1 (в \(NO₂\)) = 2 справа
     • H: 2 слева, 2 справа
     • O: 6 слева, 3 (в \(AgNO₃\)) + 2 (в \(NO₂\)) + 1 (в \(H₂O\)) = 6 справа

Вывод:
* Окислитель: \(HNO₃\) (конц.)
* Восстановитель: \(Ag\)
* Уравнение реакции: \(Ag + 2HNO₃ (конц.) \rightarrow AgNO₃ + NO₂ + H₂O\)