Окислительно-восстановительные реакции

Решение:

А) В реакции 2KNO₃ = 2KNO₂ + O₂ азот восстанавливается от +5 до +3, а кислород окисляется от -2 до 0. Оба элемента находятся в составе одной молекулы KNO₃. Это внутримолекулярная ОВР (2).

Б) В реакции Cl₂ + H₂O = HCl + HClO хлор имеет степень окисления 0, а в продуктах -1 и +1. Один и тот же элемент является и окислителем, и восстановителем. Это реакция диспропорционирования (3).

В) В реакции 2H₂S + SO₂ = 3S + 2H₂O сера из степени окисления -2 и +4 переходит в степень окисления 0. Разные степени окисления одного элемента сходятся в одну. Это реакция конпропорционирования (4).

Решение:

А) В реакции S + O₂ → SO₂ сера повышает степень окисления с 0 до +4, отдавая электроны. Следовательно, она является только восстановителем (2).

Б) В реакции H₂S + I₂ → S + HI сера в H₂S имеет степень окисления -2 и повышает ее до 0 в S. Она отдает электроны, значит, является только восстановителем (2).

В) В реакции S + KOH → K₂S + K₂SO₃ + H₂O сера диспропорционирует: из 0 переходит в -2 (в K₂S) и в +4 (в K₂SO₃). Таким образом, она выступает и как окислитель, и как восстановитель (3).

Решение:

А) Cu + HNO₃(конц.) → Cu(NO₃)₂ + NO₂ + H₂O. Азот в азотной кислоте имеет степень окисления +5. В продукте восстановления — оксиде азота(IV) NO₂ — азот имеет степень окисления +4. Изменение: +5 → +4 (2).

Б) NH₄NO₃ → N₂O + H₂O. В нитрате аммония атомы азота имеют степени окисления -3 (в катионе аммония) и +5 (в нитрат-анионе). В продукте реакции — оксиде азота(I) N₂O — степень окисления азота равна +1. Изменение: -3 → +1 и +5 → +1 (3).

В) NH₃ + O₂ → NO + H₂O (каталитическое окисление). Азот в аммиаке имеет степень окисления -3, а в оксиде азота(II) NO — степень окисления +2. Изменение: -3 → +2 (1).

Решение:

В пероксиде водорода H₂O₂ кислород имеет промежуточную степень окисления -1, поэтому может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства.

А) H₂O₂ + 2KI + H₂SO₄ = I₂ + K₂SO₄ + 2H₂O. Кислород из -1 переходит в -2 (в составе воды), принимая электроны. H₂O₂ — только окислитель (1).

Б) 5H₂O₂ + 2KMnO₄ + 3H₂SO₄ = 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 5O₂ + 8H₂O. Кислород из -1 переходит в 0 (в O₂), отдавая электроны. H₂O₂ — только восстановитель (3).

В) 2H₂O₂ = 2H₂O + O₂. Кислород из -1 одновременно повышает степень окисления до 0 и понижает до -2. Это реакция диспропорционирования, H₂O₂ — и окислитель, и восстановитель (4).

Решение:

А) Cl₂ + NaOH → NaCl + NaClO + H₂O. Хлор диспропорционирует: из простого вещества (степень окисления 0) образуется хлорид натрия (Cl⁻¹) и гипохлорит натрия (Cl⁺¹). Изменение: 0 → −1 и 0 → +1 (2).

Б) KClO₃ → KCl + O₂. В хлорате калия (бертолетовой соли) хлор имеет степень окисления +5. В продукте — хлориде калия — степень окисления хлора равна -1. Изменение: +5 → −1 (3).

В) MnO₂ + HCl → MnCl₂ + Cl₂ + H₂O. В соляной кислоте хлор имеет степень окисления -1, при окислении образуется свободный хлор со степенью окисления 0. Изменение: −1 → 0 (1).

Решение:

А) В реакции 4NH₃ + 3O₂ = 2N₂ + 6H₂O азот повышает степень окисления от -3 до 0. Отдавая электроны, он является только восстановителем (2).

Б) В реакции 3Cu + 8HNO₃(разб) = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O часть атомов азота понижает степень окисления с +5 до +2 (в NO). Азот принимает электроны, выступая в роли окислителя (1). (Другая часть атомов азота не меняет степень окисления, образуя соль, но восстановителем азот здесь не является).

В) В реакции 2NO₂ + 2NaOH = NaNO₃ + NaNO₂ + H₂O азот диспропорционирует: из +4 переходит в +5 (в нитрате) и в +3 (в нитрите). Таким образом, он является и окислителем, и восстановителем (3).

Решение:

А) В оксиде железа(III) Fe₂O₃ железо имеет степень окисления +3. При восстановлении угарным газом образуется металлическое железо (0). Изменение: +3 → 0 (2).

Б) В хлориде железа(II) FeCl₂ степень окисления железа равна +2. Хлор окисляет его до хлорида железа(III), где железо имеет степень окисления +3. Изменение: +2 → +3 (1).

В) В гидроксиде железа(II) Fe(OH)₂ степень окисления железа равна +2. Реакция с соляной кислотой является реакцией ионного обмена, образуется хлорид железа(II), где железо сохраняет степень окисления +2. Изменение: степень окисления не изменяется (4).

Решение:

А) C + 2H₂SO₄(конц) = CO₂ + 2SO₂ + 2H₂O. Углерод из простого вещества (0) переходит в углекислый газ (+4), отдавая электроны. Он является только восстановителем (2).

Б) 2F₂ + C = CF₄. Фтор — самый электроотрицательный элемент. Углерод в этой реакции отдает электроны фтору, окисляясь от 0 до +4. Углерод — только восстановитель (2).

В) 3C + CaO = CaC₂ + CO. В этой реакции атомы простого вещества углерода диспропорционируют: часть из них окисляется до угарного газа (+2), а часть восстанавливается, образуя карбид кальция (где степень окисления углерода равна -1). Таким образом, углерод выступает и как окислитель, и как восстановитель (3).

Решение:

А) В реакции NH₄NO₂ → N₂ + H₂O азот в катионе аммония имеет степень окисления -3, а в нитрит-анионе +3. В продуктах образуется молекулярный азот (0). Разные степени окисления одного элемента сходятся в одну. Это реакция конпропорционирования (4).

Б) В реакции Cl₂ + KOH → KCl + KClO₃ + H₂O хлор из нулевой степени окисления переходит в -1 (KCl) и +5 (KClO₃). Один элемент является и окислителем, и восстановителем, его степени окисления расходятся. Это реакция диспропорционирования (3).

В) В реакции H₂ + Cl₂ → HCl восстановитель (водород) и окислитель (хлор) находятся в составе разных молекул исходных веществ. Это межмолекулярная ОВР (1).

Решение:

А) K₂Cr₂O₇ + HCl → KCl + CrCl₃ + Cl₂ + H₂O. В дихромате калия хром имеет высшую степень окисления +6. Будучи окислителем, он восстанавливается до солей хрома(III). Изменение: +6 → +3 (1).

Б) K₂CrO₄ + H₂SO₄ → K₂Cr₂O₇ + K₂SO₄ + H₂O. При подкислении раствора желтого хромата образуется оранжевый дихромат. Эта реакция не является окислительно-восстановительной, хром сохраняет свою степень окисления +6. Изменение: степень окисления не изменяется (4).

В) Cr(OH)₃ + H₂O₂ + KOH → K₂CrO₄ + H₂O. В щелочной среде гидроксид хрома(III) окисляется пероксидом водорода до хромата калия(VI). Изменение: +3 → +6 (2).

Решение:

А) В реакции 2P + 3Ca = Ca₃P₂ фосфор, будучи неметаллом, принимает электроны от щелочноземельного металла кальция, понижая степень окисления от 0 до -3. Он выступает только как окислитель (4).

Б) В реакции 2P + 5Cl₂ = 2PCl₅ фосфор реагирует с более электроотрицательным хлором. Фосфор отдает электроны, окисляясь от 0 до +5. Он выступает только как восстановитель (2).

В) В реакции 4P + 3KOH + 3H₂O = PH₃ + 3KH₂PO₂ атомы фосфора диспропорционируют в щелочной среде: часть из них восстанавливается до фосфина (степень окисления -3), а часть окисляется до гипофосфита калия (степень окисления +1). Фосфор является и окислителем, и восстановителем (3).

Решение:

А) В оксиде серы(IV) SO₂ сера находится в степени окисления +4. Восстанавливаясь углеродом, образуется простая сера (0). Изменение: +4 → 0 (3).

Б) В концентрированной серной кислоте сера имеет высшую степень окисления +6. Малоактивный металл медь восстанавливает ее до сернистого газа SO₂, где степень окисления серы равна +4. Изменение: +6 → +4 (1).

В) В сульфите калия K₂SO₃ сера имеет промежуточную степень окисления +4. Под действием сильного окислителя (перманганата) она окисляется до сульфата K₂SO₄, где степень окисления серы +6. Изменение: +4 → +6 (2).

Решение:

Пероксид водорода содержит атомы кислорода в степени окисления -1, поэтому может быть как окислителем (восстанавливаясь до -2), так и восстановителем (окисляясь до 0).

А) В реакции H₂O₂ + 2HI = I₂ + 2H₂O кислород из пероксида переходит в состав молекул воды, где его степень окисления равна -2. Он принимает электроны, выступая в роли окислителя (4).

Б) В реакции H₂O₂ + Ag₂O = 2Ag + O₂ + H₂O кислород из пероксида образует свободный газ кислород O₂ (0). Он отдает электроны, выступая в роли восстановителя (1).

В) При разложении 2H₂O₂ = 2H₂O + O₂ кислород пероксида одновременно окисляется до 0 и восстанавливается до -2. Вещество является и окислителем, и восстановителем (3).

Решение:

А) В реакции I₂ + Cl₂ + H₂O → HIO₃ + HCl молекулярный иод (0) окисляется хлором до иодноватой кислоты HIO₃, где иод имеет степень окисления +5. Изменение: 0 → +5 (3).

Б) В реакции KI + O₃ + H₂O → I₂ + KOH + O₂ иод в йодиде калия имеет степень окисления -1. Озон окисляет его до свободного иода (0). Изменение: −1 → 0 (1).

В) В реакции KIO₃ + KI + H₂SO₄ → I₂ + K₂SO₄ + H₂O иод из йодата (степень окисления +5) и из йодида (степень окисления -1) переходит в молекулярный иод (0). Это реакция конпропорционирования. Изменение: +5 → 0 и −1 → 0 (2).

Решение:

А) В реакции термического разложения Cu(NO₃)₂ → CuO + NO₂ + O₂ азот восстанавливается (+5 → +4), а кислород окисляется (-2 → 0). Оба элемента изначально находятся в составе одного сложного вещества. Это внутримолекулярная ОВР (2).

Б) В реакции KClO₃ + HCl → KCl + Cl₂ + H₂O хлор в хлорате калия имеет степень окисления +5, а в соляной кислоте -1. В продукте образуется газообразный хлор (0). Разные степени окисления одного элемента сходятся в одну. Это конпропорционирование (4).

В) В реакции NO₂ + H₂O → HNO₃ + NO азот имеет исходную степень окисления +4. В азотной кислоте она равна +5, а в оксиде азота(II) равна +2. Один элемент повышает и понижает степень окисления. Это диспропорционирование (3).

Решение:

А) MnO₂ + HCl → MnCl₂ + Cl₂ + H₂O. Марганец в оксиде марганца(IV) имеет степень окисления +4. В хлориде марганца(II) она равна +2. Принимая электроны, марганец выступает только как окислитель (1).

Б) K₂MnO₄ + H₂O → KMnO₄ + MnO₂ + KOH. В манганате калия марганец имеет степень окисления +6. В водном растворе он диспропорционирует: окисляется до перманганата (+7) и восстанавливается до оксида марганца(IV) (+4). Следовательно, он является и окислителем, и восстановителем (3).

В) Mn(OH)₂ + O₂ → MnO₂ + H₂O. Гидроксид марганца(II) со степенью окисления марганца +2 окисляется кислородом воздуха до соединений марганца(IV). Отдавая электроны, марганец выступает только как восстановитель (2).

Решение:

А) H₂O₂ → H₂O + O₂. Кислород в пероксиде водорода имеет степень окисления -1. При диспропорционировании образуются вода (кислород -2) и молекулярный кислород (0). Изменение: −1 → −2 и −1 → 0 (1).

Б) KClO₃ → KCl + O₂. В хлорате калия кислород имеет обычную для оксидов и солей степень окисления -2. При термическом разложении образуется свободный кислород со степенью окисления 0. Изменение: −2 → 0 (2).

В) NO + O₂ → NO₂. Свободный кислород (0) присоединяется к оксиду азота(II), образуя оксид азота(IV). В оксиде азота(IV) кислород имеет степень окисления -2. Изменение: 0 → −2 (5).

Решение:

А) В реакции 3Br₂ + 6NaOH = 5NaBr + NaBrO₃ + 3H₂O молекулярный бром (степень окисления 0) одновременно окисляется до бромата (+5) и восстанавливается до бромида (-1). Один элемент в одной степени окисления образует две разные, это реакция диспропорционирования (3).

Б) В реакции 2AgNO₃ = 2Ag + 2NO₂ + O₂ серебро восстанавливается (+1 → 0), а кислород окисляется (-2 → 0). Оба элемента находятся в составе одного сложного вещества. Это внутримолекулярная ОВР (2).

В) В реакции 2H₂S + H₂SO₃ = 3S + 3H₂O сера из степени окисления -2 (в сероводороде) и +4 (в сернистой кислоте) переходит в нулевую степень окисления (в свободной сере). Разные степени окисления одного элемента сходятся в одну. Это реакция конпропорционирования (4).

Решение:

А) Cu + H₂SO₄(конц) → CuSO₄ + SO₂ + H₂O. Металлическая медь имеет степень окисления 0, а в сульфате меди(II) — +2. Отдавая электроны, медь является только восстановителем (2).

Б) Cu₂O + H₂SO₄(разб) → Cu + CuSO₄ + H₂O. В оксиде меди(I) медь находится в промежуточной степени окисления +1. Под действием разбавленной серной кислоты происходит реакция диспропорционирования: образуется металлическая медь (0) и сульфат меди(II) (+2). Таким образом, медь — и окислитель, и восстановитель (3).

В) CuO + H₂ → Cu + H₂O. В оксиде меди(II) степень окисления меди +2. Она восстанавливается водородом до простого вещества (0). Принимая электроны, медь выступает только как окислитель (1).

Решение:

А) C + HNO₃(конц) → CO₂ + NO₂ + H₂O. Простое вещество углерод (0) окисляется азотной кислотой до углекислого газа (+4). Изменение: 0 → +4 (1).

Б) CO + H₂ → CH₄ + H₂O. В угарном газе CO углерод имеет степень окисления +2. При каталитическом гидрировании образуется метан CH₄, где степень окисления углерода равна -4. Изменение: +2 → −4 (2).

В) CaC₂ + H₂O → Ca(OH)₂ + C₂H₂. Гидролиз карбида кальция является кислотно-основным взаимодействием (не ОВР). В карбиде кальция и в ацетилене степень окисления углерода равна -1. Изменение: степень окисления не изменяется (4).

Решение:

А) В реакции H₂ + CuO = Cu + H₂O молекулярный водород (0) отдает электроны, повышая свою степень окисления до +1 (в воде). Он является только восстановителем (2).

Б) В реакции H₂ + 2Na = 2NaH водород реагирует с очень активным металлом — натрием. Водород принимает электроны, переходя в степень окисления -1 (образуется гидрид). В этом случае он — только окислитель (1).

В) В реакции 3H₂ + N₂ = 2NH₃ водород реагирует с более электроотрицательным неметаллом (азотом). Водород отдает электроны, его степень окисления меняется с 0 до +1. Он выступает только как восстановитель (2).

Решение:

А) P + HNO₃ + H₂O → H₃PO₄ + NO. Простое вещество фосфор (0) окисляется азотной кислотой до ортофосфорной кислоты, где фосфор имеет высшую степень окисления +5. Изменение: 0 → +5 (2).

Б) PH₃ + O₂(изб.) → P₂O₅ + H₂O. При горении фосфина в избытке кислорода образуется оксид фосфора(V), степень окисления фосфора меняется с -3 до +5. Изменение: −3 → +5 (1).

В) PH₃ + O₂(нед.) → P₂O₃ + H₂O. При недостатке кислорода образуется оксид фосфора(III). Изменение: −3 → +3 (3).

Решение:

А) При разложении хлората калия 2KClO₃ = 2KCl + 3O₂ хлор восстанавливается (+5 → −1), а кислород окисляется (−2 → 0). Оба элемента находятся в составе одного вещества. Это внутримолекулярная ОВР (2).

Б) В реакции электролиза 2H₂O = 2H₂ + O₂ водород восстанавливается (+1 → 0), а кислород окисляется (-2 → 0). Элементы, меняющие степень окисления, находятся в составе одной молекулы. Это внутримолекулярная ОВР (2).

В) В реакции 4KClO₃ = 3KClO₄ + KCl (без катализатора) хлор в хлорате имеет степень окисления +5. Часть его окисляется до перхлората (+7), а часть восстанавливается до хлорида (-1). Один элемент одновременно окисляется и восстанавливается. Это реакция диспропорционирования (3).

Решение:

А) N₂ + H₂ → NH₃. Азот более электроотрицателен, чем водород, поэтому он принимает электроны, понижая степень окисления от 0 до -3. Выступает только в роли окислителя (1).

Б) N₂ + O₂ → NO. Кислород — второй по электроотрицательности элемент (после фтора), поэтому в реакции с ним азот отдает электроны. Степень окисления азота повышается с 0 до +2. Он выступает только как восстановитель (2).

В) N₂ + Mg → Mg₃N₂. С металлами азот всегда проявляет окислительные свойства, так как металлы могут только отдавать электроны. Азот принимает электроны, образуя нитрид (степень окисления -3). Только окислитель (1).

Решение:

А) Fe₂O₃ + CO → Fe + CO₂. Железо восстанавливается из оксида железа(III), где его степень окисления +3, до простого вещества (0). Изменение: +3 → 0 (4).

Б) FeCl₃ + KI → FeCl₂ + I₂ + KCl. Ионы железа(III) (степень окисления +3) окисляют иодид-ионы до молекулярного иода, а сами восстанавливаются до соединений железа(II). Изменение: +3 → +2 (2).

В) FeSO₄ + KMnO₄ + H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + ... . В сульфате железа(II) степень окисления железа +2. Перманганат — сильный окислитель, он окисляет железо до сульфата железа(III), где степень окисления равна +3. Изменение: +2 → +3 (3).

Решение:

А) 3HNO₂ = HNO₃ + 2NO + H₂O. Азот из азотистой кислоты (степень окисления +3) окисляется до азотной кислоты (+5) и восстанавливается до оксида азота(II) (+2). Один элемент диспропорционирует (3).

Б) 4NH₃ + 5O₂ = 4NO + 6H₂O. Восстановитель (азот в аммиаке) и окислитель (молекулярный кислород) находятся в разных молекулах. Это межмолекулярная ОВР (1).

В) 2NaNO₃ = 2NaNO₂ + O₂. Азот восстанавливается (+5 → +3), а кислород окисляется (-2 → 0). Оба элемента — в составе одного вещества. Это внутримолекулярная ОВР (2).

Решение:

А) В реакции SO₂ + 2H₂S = 3S + 2H₂O сера в составе оксида серы(IV) имеет степень окисления +4. В ходе реакции она переходит в 0 (образуется свободная сера), принимая электроны. SO₂ — только окислитель (1).

Б) В реакции SO₂ + Cl₂ + 2H₂O = H₂SO₄ + 2HCl сера в SO₂ (со степенью окисления +4) окисляется галогеном до серной кислоты (+6). Отдавая электроны, SO₂ выступает только в роли восстановителя (2).

В) В реакции 2SO₂ + O₂ = 2SO₃ сера со степени окисления +4 окисляется кислородом до +6. SO₂ выступает только как восстановитель (2).

Решение:

А) Cl₂ + H₂ → HCl. В молекуле хлора степень окисления 0, в соляной кислоте — -1. Изменение: 0 → −1 (4).

Б) KClO₃ → KCl + O₂ (каталитическое разложение). В хлорате калия хлор имеет степень окисления +5. При разложении образуется хлорид калия, где хлор имеет степень окисления -1. Изменение: +5 → −1 (2).

В) KClO → KCl + KClO₃. При нагревании гипохлорит диспропорционирует: хлор(+1) переходит в хлорид (-1) и хлорат (+5). Изменение: +1 → −1 и +1 → +5 (3).

Решение:

А) В реакции F₂ + H₂ = 2HF фтор, будучи самым электроотрицательным элементом, только принимает электроны от водорода. Степень окисления фтора меняется с 0 до -1. Он является только окислителем (1).

Б) В реакции Cl₂ + 2KOH = KCl + KClO + H₂O молекулярный хлор (0) в щелочной среде диспропорционирует: образуются хлорид-анионы (-1) и гипохлорит-анионы (+1). Хлор — и окислитель, и восстановитель (3).

В) В реакции I₂ + 5Cl₂ + 6H₂O = 2HIO₃ + 10HCl молекулярный иод (0) реагирует с более сильным галогеном-окислителем — хлором. Иод отдает электроны, окисляясь до иодноватой кислоты (+5). В данной реакции иод (простое вещество) выступает только в роли восстановителя (2).

Решение:

А) N₂O₃ + H₂O → HNO₂. В оксиде азота(III) степень окисления азота равна +3. В образующейся азотистой кислоте она также +3. Это не окислительно-восстановительная реакция. Изменение: степень окисления не изменяется (3).

Б) NO₂ + NO + NaOH → NaNO₂ + H₂O. Смесь оксидов азота(IV) и (II) в щелочи образует соли азотистой кислоты — нитриты (+3). Азот(+4) восстанавливается до +3, а азот(+2) окисляется до +3. Это конпропорционирование. Изменение: +4 → +3 и +2 → +3 (5).

В) Zn + HNO₃(разб.) → Zn(NO₃)₂ + N₂O + H₂O. В азотной кислоте степень окисления азота +5. Цинк восстанавливает ее до оксида азота(I) N₂O, где степень окисления азота равна +1. Изменение: +5 → +1 (1).

Решение:

А) H₂S + Cl₂ → S + HCl. Сера в сероводороде находится в своей низшей степени окисления -2. Хлор окисляет ее до простого вещества (0). Отдавая электроны, сера выступает только как восстановитель (2).

Б) H₂SO₄(конц.) + Zn → ZnSO₄ + H₂S + H₂O. В концентрированной серной кислоте сера имеет высшую степень окисления +6. Активный металл цинк восстанавливает ее до сероводорода (-2). Принимая электроны, сера выступает только как окислитель (1).

В) Na₂SO₃ + H₂O₂ → Na₂SO₄ + H₂O. В сульфите натрия сера имеет промежуточную степень окисления +4. Под действием пероксида водорода она окисляется до сульфата (+6). Сера отдает электроны, следовательно, она — только восстановитель (2).

Решение:

А) В реакции термического разложения 2KMnO₄ = K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂ марганец восстанавливается (+7 → +6 и +4), а кислород окисляется (-2 → 0). Оба этих элемента находились в составе одной молекулы исходного вещества. Это внутримолекулярная ОВР (2).

Б) В реакции 3P + 5HNO₃ + 2H₂O = 3H₃PO₄ + 5NO фосфор окисляется (0 → +5), а азот восстанавливается (+5 → +2). Элементы находятся в разных молекулах. Это межмолекулярная ОВР (1).

В) В реакции 3I₂ + 6KOH = 5KI + KIO₃ + 3H₂O иод (степень окисления 0) одновременно окисляется до иодата (+5) и восстанавливается до иодида (-1). Один элемент в одной степени окисления диспропорционирует (3).

Решение:

А) C₂H₄ + O₂ → CO₂ + H₂O. В этилене C₂H₄ средняя степень окисления углерода равна -2 (водород имеет +1). При полном сгорании образуется углекислый газ, где углерод имеет степень окисления +4. Изменение: −2 → +4 (5).

Б) CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl. В метане CH₄ степень окисления углерода -4. В хлорметане CH₃Cl углерод связан с тремя атомами водорода (+1) и одним атомом хлора (-1), поэтому его степень окисления равна -2. Изменение: −4 → −2 (1).

В) HCOOH + Ag₂O → CO₂ + Ag + H₂O. В муравьиной кислоте HCOOH углерод связан с атомом водорода (+1), атомом кислорода (-2) и гидроксильной группой (-1). Его степень окисления равна +2. При окислении реактивом Толленса образуется углекислый газ (+4). Изменение: +2 → +4 (4).

Решение:

В пероксиде натрия Na₂O₂ кислород имеет степень окисления -1.

А) 2Na₂O₂ + 2CO₂ = 2Na₂CO₃ + O₂. Кислород из -1 переходит в карбонат-ион (-2) и в молекулярный кислород (0). То есть он одновременно понижает и повышает степень окисления. Na₂O₂ — и окислитель, и восстановитель (3).

Б) В кислой среде с сильным окислителем KMnO₄ кислород пероксида окисляется до свободного O₂ (степень окисления 0), отдавая электроны. В этой реакции Na₂O₂ — только восстановитель (2).

В) В реакции с йодидом калия (восстановителем) кислород пероксида понижает свою степень окисления до -2 (в молекулах воды), принимая электроны. Na₂O₂ — только окислитель (1).

Решение:

А) K₂Cr₂O₇ + KI + H₂SO₄ → Cr₂(SO₄)₃ + I₂ + K₂SO₄ + H₂O. В дихромате калия хром имеет высшую степень окисления +6. Действуя как окислитель в кислой среде, он восстанавливается до солей хрома(III). Изменение: +6 → +3 (3).

Б) Cr(OH)₃ + Br₂ + KOH → K₂CrO₄ + KBr + H₂O. В щелочной среде бром окисляет гидроксид хрома(III) (степень окисления +3) до хромата калия, где степень окисления хрома равна +6. Изменение: +3 → +6 (4).

В) K₂CrO₄ + AgNO₃ → Ag₂CrO₄ + KNO₃. Это реакция ионного обмена, при которой выпадает осадок хромата серебра. Окислительно-восстановительного процесса не происходит. Изменение: степень окисления не изменяется (5).

Решение:

А) (NH₄)₂Cr₂O₇ = N₂ + Cr₂O₃ + 4H₂O. Азот окисляется (-3 → 0), а хром восстанавливается (+6 → +3). Оба этих элемента находились в составе одного сложного вещества. Это внутримолекулярная ОВР (2).

Б) 2NO₂ + 2KOH = KNO₃ + KNO₂ + H₂O. Азот из степени окисления +4 в щелочной среде переходит в +5 (нитрат) и +3 (нитрит). Один элемент одновременно окисляется и восстанавливается. Это реакция диспропорционирования (3).

В) C + 2H₂SO₄ = CO₂ + 2SO₂ + 2H₂O. Восстановитель (простое вещество углерод) и окислитель (сера в серной кислоте) находятся в разных молекулах. Это межмолекулярная ОВР (1).

Решение:

В аммиаке NH₃ азот имеет свою низшую степень окисления -3, поэтому в ОВР он может только отдавать электроны, являясь восстановителем.

А) В реакции 4NH₃ + 5O₂ = 4NO + 6H₂O (на катализаторе) азот окисляется до оксида азота(II), степень окисления повышается от -3 до +2. Аммиак — только восстановитель (2).

Б) В реакции 2NH₃ + H₂SO₄ = (NH₄)₂SO₄ аммиак проявляет свои основные свойства, присоединяя протон. Степень окисления азота остается равной -3. Реакция не является окислительно-восстановительной. Аммиак — ни окислитель, ни восстановитель (4).

В) В реакции 2NH₃ + 3CuO = 3Cu + N₂ + 3H₂O азот из аммиака окисляется оксидом меди(II) до молекулярного азота (0). Аммиак — только восстановитель (2).

Решение:

А) KI + Cl₂ → KCl + I₂. Хлор, как более активный галоген, вытесняет иод из его соли. Иод из йодида (степень окисления -1) окисляется до свободного галогена (0). Изменение: −1 → 0 (5).

Б) KIO₃ + KI + HCl → I₂ + KCl + H₂O. Иод из йодата (+5) и из йодида (-1) переходит в молекулярный иод (0) в кислой среде. Это конпропорционирование. Изменение: +5 → 0 и −1 → 0 (4).

В) I₂ + HNO₃(конц) → HIO₃ + NO₂ + H₂O. Концентрированная азотная кислота окисляет молекулярный иод (0) до иодноватой кислоты, где степень окисления иода равна +5. Изменение: 0 → +5 (1).

Решение:

А) Cu + HNO₃(конц) → Cu(NO₃)₂ + NO₂ + H₂O. Металлическая медь (0) окисляется азотной кислотой до нитрата меди(II) (+2). Отдавая электроны, медь выступает только как восстановитель (2).

Б) CuSO₄ + KI → CuI + I₂ + K₂SO₄. Ионы меди(II) (степень окисления +2) окисляют иодид-ионы до свободного иода, а сами восстанавливаются до соединений меди(I). Медь — только окислитель (1).

В) Cu₂O + H₂SO₄(разб) → Cu + CuSO₄ + H₂O. В оксиде меди(I) медь имеет степень окисления +1. Под действием кислоты-неокислителя происходит диспропорционирование: образуется медь (0) и сульфат меди(II) (+2). Медь — и окислитель, и восстановитель (3).

Решение:

А) N₂O + H₂ → N₂ + H₂O. В веселящем газе (оксиде азота(I)) степень окисления азота равна +1. Водород восстанавливает его до молекулярного азота (0). Изменение: +1 → 0 (4).

Б) NO₂ + O₂ + H₂O → HNO₃. В оксиде азота(IV) степень окисления азота +4. При поглощении водой в присутствии кислорода образуется азотная кислота, где азот имеет высшую степень окисления +5. Изменение: +4 → +5 (1).

В) NO₂ + SO₂ → SO₃ + NO. Оксид азота(IV) окисляет сернистый газ до серного ангидрида, а сам восстанавливается до оксида азота(II), где степень окисления азота +2. Изменение: +4 → +2 (2).

А) Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂ — цинк окисляется (0 → +2), водород восстанавливается (+1 → 0)
Б) 2Fe + 3Cl₂ = 2FeCl₃ — железо отдаёт электроны (0 → +3), хлор их принимает (0 → −1)
В) 2Al + Fe₂O₃ = Al₂O₃ + 2Fe — алюминий окисляется (0 → +3), железо восстанавливается (+3 → 0)
Г) 4NH₃ + 3O₂ = 2N₂ + 6H₂O — азот окисляется (−3 → 0), кислород восстанавливается (0 → −2)

Ответ: 3456.

А) 3Cu + 8HNO₃ = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O — медь окисляется (0 → +2), азот восстанавливается (+5 → +2)
Б) 2FeO + C = 2Fe + CO₂ — углерод окисляется (0 → +4), железо восстанавливается (+2 → 0)
В) Cu + 4HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O — медь окисляется (0 → +2), азот восстанавливается (+5 → +4)
Г) H₂ + CuO = Cu + H₂O — водород окисляется (0 → +1), медь восстанавливается (+2 → 0)

Ответ: 2123.

А) SO₂ + 2H₂S = 3S + 2H₂O — сера в H₂S окисляется (−2 → 0), а в SO₂ восстанавливается (+4 → 0)
Б) 2Al + Fe₂O₃ = Al₂O₃ + 2Fe — алюминий окисляется (0 → +3), железо восстанавливается (+3 → 0)
В) Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂ — цинк окисляется (0 → +2), водород восстанавливается (+1 → 0)
Г) 2KMnO₄ + 5Na₂SO₃ + 3H₂SO₄ = 2MnSO₄ + 5Na₂SO₄ + K₂SO₄ + 3H₂O — сера окисляется (+4 → +6), марганец восстанавливается (+7 → +2)

Ответ: 6325.

А) Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂ — цинк окисляется (0 → +2), водород восстанавливается (+1 → 0)
Б) Cu + 4HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O — медь окисляется (0 → +2), азот восстанавливается (+5 → +4)
В) H₂ + CuO = Cu + H₂O — водород окисляется (0 → +1), медь восстанавливается (+2 → 0)
Г) 4NH₃ + 3O₂ = 2N₂ + 6H₂O — азот окисляется (−3 → 0), кислород восстанавливается (0 → −2)

Ответ: 5463.

А) 3Cu + 8HNO₃ = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O — медь окисляется (0 → +2), азот восстанавливается (+5 → +2)
Б) SO₂ + Br₂ + 2H₂O = H₂SO₄ + 2HBr — сера окисляется (+4 → +6), бром восстанавливается (0 → −1)
В) 2KMnO₄ + 5Na₂SO₃ + 3H₂SO₄ = 2MnSO₄ + 5Na₂SO₄ + K₂SO₄ + 3H₂O — сера окисляется (+4 → +6), марганец восстанавливается (+7 → +2)
Г) Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂ — цинк окисляется (0 → +2), водород восстанавливается (+1 → 0)

Ответ: 5621.

А) 2Al + Fe₂O₃ = Al₂O₃ + 2Fe — алюминий окисляется (0 → +3), железо восстанавливается (+3 → 0)
Б) SO₂ + 2H₂S = 3S + 2H₂O — сера в H₂S окисляется (−2 → 0), а в SO₂ восстанавливается (+4 → 0)
В) 4NH₃ + 3O₂ = 2N₂ + 6H₂O — азот окисляется (−3 → 0), кислород восстанавливается (0 → −2)
Г) H₂ + CuO = Cu + H₂O — водород окисляется (0 → +1), медь восстанавливается (+2 → 0)

Ответ: 3621.

А) 2Fe + 3Cl₂ = 2FeCl₃ — железо отдаёт электроны (0 → +3), хлор их принимает (0 → −1)
Б) 2FeO + C = 2Fe + CO₂ — углерод окисляется (0 → +4), железо восстанавливается (+2 → 0)
В) Cu + 4HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O — медь окисляется (0 → +2), азот восстанавливается (+5 → +4)
Г) 2KMnO₄ + 5Na₂SO₃ + 3H₂SO₄ = 2MnSO₄ + 5Na₂SO₄ + K₂SO₄ + 3H₂O — сера окисляется (+4 → +6), марганец восстанавливается (+7 → +2)

Ответ: 2463.

А) 2Al + Fe₂O₃ = Al₂O₃ + 2Fe — алюминий окисляется (0 → +3), железо восстанавливается (+3 → 0)
Б) SO₂ + Br₂ + 2H₂O = H₂SO₄ + 2HBr — сера окисляется (+4 → +6), бром восстанавливается (0 → −1)
В) Cu + 4HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O — медь окисляется (0 → +2), азот восстанавливается (+5 → +4)
Г) SO₂ + 2H₂S = 3S + 2H₂O — сера в H₂S окисляется (−2 → 0), а в SO₂ восстанавливается (+4 → 0)

Ответ: 3256.

А) SO₂ + Br₂ + 2H₂O = H₂SO₄ + 2HBr — сера окисляется (+4 → +6), бром восстанавливается (0 → −1)
Б) 3Cu + 8HNO₃ = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O — медь окисляется (0 → +2), азот восстанавливается (+5 → +2)
В) SO₂ + 2H₂S = 3S + 2H₂O — сера в H₂S окисляется (−2 → 0), а в SO₂ восстанавливается (+4 → 0)
Г) 2Fe + 3Cl₂ = 2FeCl₃ — железо отдаёт электроны (0 → +3), хлор их принимает (0 → −1)

Ответ: 4326.

А) SO₂ + 2H₂S = 3S + 2H₂O — сера в H₂S окисляется (−2 → 0), а в SO₂ восстанавливается (+4 → 0)
Б) 2FeO + C = 2Fe + CO₂ — углерод окисляется (0 → +4), железо восстанавливается (+2 → 0)
В) Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂ — цинк окисляется (0 → +2), водород восстанавливается (+1 → 0)
Г) H₂ + CuO = Cu + H₂O — водород окисляется (0 → +1), медь восстанавливается (+2 → 0)

Ответ: 1543.

А) 3Cu + 8HNO₃ = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O — медь окисляется (0 → +2), азот восстанавливается (+5 → +2)
Б) 2FeO + C = 2Fe + CO₂ — углерод окисляется (0 → +4), железо восстанавливается (+2 → 0)
В) 2Al + Fe₂O₃ = Al₂O₃ + 2Fe — алюминий окисляется (0 → +3), железо восстанавливается (+3 → 0)
Г) 4NH₃ + 3O₂ = 2N₂ + 6H₂O — азот окисляется (−3 → 0), кислород восстанавливается (0 → −2)

Ответ: 6513.

А) 2KMnO₄ + 5Na₂SO₃ + 3H₂SO₄ = 2MnSO₄ + 5Na₂SO₄ + K₂SO₄ + 3H₂O — сера окисляется (+4 → +6), марганец восстанавливается (+7 → +2)
Б) Cl₂ + 2KI = 2KCl + I₂ — иод окисляется (−1 → 0), хлор восстанавливается (0 → −1)
В) Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂ — цинк окисляется (0 → +2), водород восстанавливается (+1 → 0)
Г) 2Fe + 3Cl₂ = 2FeCl₃ — железо отдаёт электроны (0 → +3), хлор их принимает (0 → −1)

Ответ: 1545.

А) Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂ — цинк окисляется (0 → +2), водород восстанавливается (+1 → 0)
Б) 4NH₃ + 3O₂ = 2N₂ + 6H₂O — азот окисляется (−3 → 0), кислород восстанавливается (0 → −2)
В) H₂ + CuO = Cu + H₂O — водород окисляется (0 → +1), медь восстанавливается (+2 → 0)
Г) SO₂ + 2H₂S = 3S + 2H₂O — сера в H₂S окисляется (−2 → 0), а в SO₂ восстанавливается (+4 → 0)

Ответ: 4521.

А) SO₂ + 2H₂S = 3S + 2H₂O — сера в H₂S окисляется (−2 → 0), а в SO₂ восстанавливается (+4 → 0)
Б) 2FeO + C = 2Fe + CO₂ — углерод окисляется (0 → +4), железо восстанавливается (+2 → 0)
В) 2Al + Fe₂O₃ = Al₂O₃ + 2Fe — алюминий окисляется (0 → +3), железо восстанавливается (+3 → 0)
Г) 2Fe + 3Cl₂ = 2FeCl₃ — железо отдаёт электроны (0 → +3), хлор их принимает (0 → −1)

Ответ: 2164.

А) 2Al + Fe₂O₃ = Al₂O₃ + 2Fe — алюминий окисляется (0 → +3), железо восстанавливается (+3 → 0)
Б) SO₂ + 2H₂S = 3S + 2H₂O — сера в H₂S окисляется (−2 → 0), а в SO₂ восстанавливается (+4 → 0)
В) SO₂ + Br₂ + 2H₂O = H₂SO₄ + 2HBr — сера окисляется (+4 → +6), бром восстанавливается (0 → −1)
Г) Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂ — цинк окисляется (0 → +2), водород восстанавливается (+1 → 0)

Ответ: 4132.

А) 2FeO + C = 2Fe + CO₂ — углерод окисляется (0 → +4), железо восстанавливается (+2 → 0)
Б) SO₂ + Br₂ + 2H₂O = H₂SO₄ + 2HBr — сера окисляется (+4 → +6), бром восстанавливается (0 → −1)
В) 2Al + Fe₂O₃ = Al₂O₃ + 2Fe — алюминий окисляется (0 → +3), железо восстанавливается (+3 → 0)
Г) 2Fe + 3Cl₂ = 2FeCl₃ — железо отдаёт электроны (0 → +3), хлор их принимает (0 → −1)

Ответ: 2134.

А) 4NH₃ + 3O₂ = 2N₂ + 6H₂O — азот окисляется (−3 → 0), кислород восстанавливается (0 → −2)
Б) SO₂ + Br₂ + 2H₂O = H₂SO₄ + 2HBr — сера окисляется (+4 → +6), бром восстанавливается (0 → −1)
В) SO₂ + 2H₂S = 3S + 2H₂O — сера в H₂S окисляется (−2 → 0), а в SO₂ восстанавливается (+4 → 0)
Г) H₂ + CuO = Cu + H₂O — водород окисляется (0 → +1), медь восстанавливается (+2 → 0)

Ответ: 1643.

А) 2Al + Fe₂O₃ = Al₂O₃ + 2Fe — алюминий окисляется (0 → +3), железо восстанавливается (+3 → 0)
Б) SO₂ + 2H₂S = 3S + 2H₂O — сера в H₂S окисляется (−2 → 0), а в SO₂ восстанавливается (+4 → 0)
В) 3Cu + 8HNO₃ = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O — медь окисляется (0 → +2), азот восстанавливается (+5 → +2)
Г) 2Fe + 3Cl₂ = 2FeCl₃ — железо отдаёт электроны (0 → +3), хлор их принимает (0 → −1)

Ответ: 3256.

А) SO₂ + Br₂ + 2H₂O = H₂SO₄ + 2HBr — сера окисляется (+4 → +6), бром восстанавливается (0 → −1)
Б) Cu + 4HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O — медь окисляется (0 → +2), азот восстанавливается (+5 → +4)
В) 3Cu + 8HNO₃ = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O — медь окисляется (0 → +2), азот восстанавливается (+5 → +2)
Г) 2KMnO₄ + 5Na₂SO₃ + 3H₂SO₄ = 2MnSO₄ + 5Na₂SO₄ + K₂SO₄ + 3H₂O — сера окисляется (+4 → +6), марганец восстанавливается (+7 → +2)

Ответ: 1223.

А) Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂ — цинк окисляется (0 → +2), водород восстанавливается (+1 → 0)
Б) Cu + 4HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O — медь окисляется (0 → +2), азот восстанавливается (+5 → +4)
В) 2FeO + C = 2Fe + CO₂ — углерод окисляется (0 → +4), железо восстанавливается (+2 → 0)
Г) 2Al + Fe₂O₃ = Al₂O₃ + 2Fe — алюминий окисляется (0 → +3), железо восстанавливается (+3 → 0)

Ответ: 2431.