Учебное пособие задания на контрольную работу с методическими указаниями для студентов 1 курса направления: 20. 03. 01 (280700. 62) «Техносферная безопасность»
Скачать 1.71 Mb.
|
ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ (ОВР) Степень окисления (окислительное число, состояние окисления) – это условный заряд атома в молекуле, вычисленный согласно предположению, что молекула состоит только из ионов. Для определения степени окисления атомов в химических соединениях руководствуются следующими правилами: 1. Кислороду в химических соединениях всегда приписывают степень окисления —2 (исключение составляют фторид кислорода OF2 и пероксиды типа Н2О2, где кислород имеет степень окисления соответственно +2 и -1). 2. Степень окисления водорода в соединениях считают равной +1 (исключение: в гидридах, например, в Сa+2Н2-1). 3. Металлы во всех соединениях имеют положительные значения степени окисления. 4. Степень окисления нейтральных молекул и атомов (например, H2, С и др.) равна нулю, так же как и металлов в свободном состоянии. 5. Для элементов, входящих в состав сложных веществ, степень окисления находят алгебраическим путём. Молекула нейтральна, следовательно, сумма всех зарядов равна нулю. Например, в случае H+12SO4-2 составляем уравнение с одним неизвестным для определения степени окисления серы: 2(+1) + х + 4(-2) = 0, х-6 = 0, х = 6. Реакции, в результате которых изменяется степень окисления элементов, называются окислительно-восстановительными. Основные положения теории ОВР 1) Окислением называют процесс отдачи электронов атомом, молекулой или ионом. Степень окисления при этом повышается. Например, А10 - 3е – Аl+3. 2) Восстановлением называют процесс присоединения электронов атомом, молекулой или ионом. Степень окисления при этом понижается. Например, S0 + 2e= S -2 . 3) Атомы, молекулы или ионы, отдающие электроны, называются восстановителями. Атомы, молекулы или ионы, присоединяющие электроны, называются окислителями. 4) Окисление всегда сопровождается восстановлением и, наоборот, восстановление всегда связано с окислением, что можно выразить уравнениями: восстановитель - е↔окислитель; окислитель + е↔восстановитель. Окислительно-восстановительные реакции представляют собой единство двух противоположных процессов - окисления и восстановления. Процессы окисления и восстановления выражают электронными уравнениями. В них указываются изменение степени окисления атомов и число электронов, отданных восстановителем и принятых окислителем. Так, для реакции 2К+1I-1 + 2Fe+3Cl3-1 = I20 + 2Fe+2Cl2-1 + 2K+1Cl-1 электронные уравнения имеют вид 2I-1 — 2е = I20 процесс окисления (восстановитель); Fe+3 + е = Fe+2 процесс восстановления (окислитель). Для составления уравнений окислительно-восстановительных реакций применяют два метода: метод электронного баланса и ионно-электронный метод (метод полуреакций). Метод электронного баланса является универсальным. В этом методе сравнивают степени окисления атомов в исходных и конечных веществах, руководствуясь правилом: число электронов, отданных восстановителем, должно равняться числу электронов, присоединённых окислителем. Для составления уравнения надо знать формулы реагирующих веществ и продуктов реакции. Последние определяются либо опытным путём, либо на основании известных свойств элементов. Ионно-электронный метод (метод полуреакций) использует представления об электролитической диссоциации. Метод применяют только при составлении уравнений ОВР, протекающих в растворе. В отличие от метода электронного баланса данный метод даёт более правильное представление о процессах окисления — восстановления в растворах, так как рассматривает ионы и молекулы в том виде, в котором они существуют в растворе. Слабые электролиты или малорастворимые вещества записывают в виде молекул, а сильные - в виде ионов. При этом учитывают, что в водной среде в реакции могут участвовать ионы Н+, ОН- и молекулы Н2О. Правила нахождения коэффициентов в уравнениях ОВР, протекающих в кислой, щелочной и нейтральной средах, неодинаковы. Подбор коэффициентов ОВР ионно-электронным методом проводится в несколько этапов: 1) записать схему реакции (реакция среды кислая) в молекулярной форме, например: KMnO4 + Na2SO3 + H2SO4 = MnSO4 + Na2SO4 + K2SO4 + H2O; 2) записать схему реакции в ионной форме и определить ионы и молекулы, которые изменяют степень окисления: К+ + МпО4- + 2Na+ + SO32- + 2H+ + SO42- = Mn2+ + SO42- + 2Na+ + SO42- + 2K+ + SO42- + H2O; 3) составить ионно-электронные уравнения с участием выделенных ионов и молекул, учитывая, что количество атомов кислорода уравнивают, используя молекулы воды или ионы водорода. Для данной реакции: - недостаток атомов кислорода в кислой среде берётся из молекулы воды: SO32- + H2O - 2е- = SO42- + 2Н+; - избыток атомов кислорода в кислой среде связывается ионами водорода в молекулы воды: MnO4- + 8H+ + 5е- = Мn2+ + 4Н2О; 4) умножить полученные уравнения на наименьшие множители для баланса по электронам: SO32- + Н2О - 2е- = SO42- + 2H+ | 5 МпО4- + 8Н+ + 5е- = Mn2+ +4H2O | 2 5SO32- + 5H2O – l0e- = 5SO42- + 10H+ 2MnO4- + 16H+ + 10e- = 2Mn2+ +8H2O; 5) суммировать полученные электронно-ионные уравнения: 5SO3 + 5Н2О - 10е- + 2MnO4- + 16H+ + 10e- = 5SO42- + 10H+ + 2Mn2++ 8H2O; 6) сократить подобные члены и получить ионно-молекулярное уравнение ОВР: 5SO32- + 2МпО4- + 6Н+ = 5SO42- + 2Мn2+ + 3Н2О; 7) по полученному ионно-молекулярному уравнению составить молекулярное уравнение реакции: 2KMnO4 + 5Na2SO3 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + 5Na2SO4 + K2SO4 + 3H2O. Окислительно-восстановительные реакции разделяют на три типа: 1) Межмолекулярные - это реакции, в которых окислитель и восстановитель находятся в разных веществах: 2Н2SO4(конц.) + Сu0 = CuSO4 + SO2 + 2Н2О. 2) Внутримолекулярные — это реакции, в которых окислитель и восстановитель находятся в одной молекуле (атомы разных элементов): 2КС1О3 = 2КСl1 + 3О2°
Контрольные задания 232.Расставить коэффициенты в окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса 1) MnSO4 + РЬО2 + HNO3 → HMnO4 + Pb(NO3)2 + PbSO4 + H2O; 2) HgS + HNO3 + HC1 → HgCl2 + S + NO + H2O; 233. Расставить коэффициенты в окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса 1) H2S + KMnO4 + H2SO4 → S + MnSO4 + K2SO4 + Н2О; 2) CuS + HNO3 → Cu(NO3)2 + H2SO4 + NO2 + H2O; 234. Расставить коэффициенты в окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса 1) H2S + Na2SO3 + H2SO4 → S + Na2SO4 + H2O; 2) KI + KC1O3 + H2SO4 → I2 + KC1 + K2SO4 + H2O; 235. Расставить коэффициенты в окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса 1) I2 + HNO3 → НЮ3 +NO + Н2О; 2) НС1 + КМпО4 → КС1 + МnС12 + С12 + Н2О; 236. Расставить коэффициенты в окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса 1) С12 + Вг2 + КОН → КС1 + КВrО3 + Н2О; 2) К2Сг2О7 + НСlO4 + HI → Сr(СlO4)3 + КС1О4 + I2 + Н2О; 237. Расставить коэффициенты в окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса 1) Br2 + H2S + Н2О → HBr + H2SO4; 2) Nal + H2SO4 + NaIO3 → Na2SO4 + I2 + H2O; 238. Расставить коэффициенты в окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса 1) К2Сг2О7 + НС1 → КС1 + СгС13 + С12 + Н2О; 2) КСlO3 + FeCl2 + НС1 → КС1 + FeCl3 + Н2О; 239 Расставить коэффициенты в окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса 1) SbCl3 + HgCl + NaOH → NaSbO3 + NaCl + Hg + H2O; 2) Co + HNO3 + H2SO4 → CoSO4 + N2 + H2O; 240. Расставить коэффициенты в окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса 1) Co(NO3)2 + AgNO3 + NaOH → Со(ОН)3 + Ag + NaNO3; 2) H2O2 + KMnO4 + H2SO4 → O2 + MnSO4 + K2SO4 + H2O; 241. Расставить коэффициенты в окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса: 1) KMnO4 + NaNO2 + Ва(ОН)2 → BaMnO4 + NaNO3 +KOH + Н2О; 2) Co(NO3)2 → Со2О3 + NO2 + О2; 242. Расставить коэффициенты в окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса 1) КВг + КМпО4 + Н2О → Вг2 + МпО2 + КОН; 2) FeS2 + НМО3(конц.) → Fe(NO3)3 + H2SO4 + NO2; 243 Расставить коэффициенты в окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса 1) К2МnО4 + Н2О → МnО2 + КМnО4 + КОН; 2) Сr(ОН)3 + Вr2 + КОН → К2СrО4 + КВr + Н2О; 244. Расставить коэффициенты в окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса 1) MnSO4 + KMnO4 + Н2О → MnO2 + K2SO4 + H2SO4; 2) FeSO4 + HNO3(конц.) → Fe(NO3)3 + H2SO4 + NO2 + H2O; 245. Расставить коэффициенты в окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса 1) CuI + H2SO4 + KMnO4 → CuSO4 + I2 + MnSO4 + K2SO4 + H2O; 2) Mg + H2SO4 + HC1 → H2S + MgCl2 + H2O; 246. Расставить коэффициенты в окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса 1) А1 + КМnО4 + H2SO4 → A12(SO4)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O; 2) Cu2S + HNO3 → Cu(NO3)2 + H2SO4 + NO + H2O; 247. Расставить коэффициенты в окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса 1) СrС13 + AgCl + NaOH → Na2CrO4 + NaCl + Ag + H2O; 2) KMnO4 + FeSO4 + H2SO4 → K2SO4 + MnSO4 + Fe2(SO4)3 + H2O; 248. Расставить коэффициенты в окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса 1) Fe(OH)3 + С12 + КОН → K2FeO4 + КС1 + Н2О; 2) NaNO3 + Hg + H2SO4 → Na2SO4 + HgSO4 + NO + H2O; 249. Расставить коэффициенты в окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса 1) КСlO3 + FeSO4 + H2SO4 → КС1 + Fe2(SO4)3 + H2O; 2) Р + HNO3 + Н2О → Н3РО4 + NO; 250. Расставить коэффициенты в окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса 1) SnSO4 + К2Сr2О7 + H2SO4 → Sn(SO4)2 +Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O; 2) Р + Н2SО4(конц.) → Н3РО4 + SO2 + Н2О; 251. Расставить коэффициенты в окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса 1) КМnО4 + РН3 + HNO3 → Mn(NO3)2 + Н3РО4 + KNO3 + Н2О; 2) МпО2 + СгС13 +NaOH → Na2CrO4 + МпС12 + Н2О; 252. Расставить коэффициенты в окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса 1) MnS + HNO3 → MnSO4 + NO2 + H2O; 2) H2O2 + K2Cr2O7 + НС1 → СгС13 + КС1 + О2 + Н2О; 253. Расставить коэффициенты в окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса 1) NaCl + МnО2 + H2SO4 → С12 + MnSO4 + Na2SO4 + Н2О; 2) (NH4)2Cr2O7 → N2 + Cr2O3 + Н2О; 254. Расставить коэффициенты в окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса 1) Cr2(SO4)3 + Н2О2 + NaOH → Na2SO4 + Na2CrO4 + Н2О; 2) MnO2 + KBr + H2SO4 → K2SO4 + MnSO4 + Br2 + H2O; 255. Расставить коэффициенты в окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса 1) КМnО4 + K2SO3 + H2SO4 → MnSO4 + K2SO4 + H2O; 2) Ca3(PO4)2 + С + SiO2 → CaSiO3 + СО+ P; 256. Расставить коэффициенты в окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса 1) KMnO4 + K2SO3 + КОН → K2MnO4 + K2SO4 + Н2О; 2) Н3РО3 + SnCl2 + Н2О → НС1 + Sn + Н3РО4; 257. Расставить коэффициенты в окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса 1) KMnO4 + HNO2 + H2SO4 → HNO3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O. 3) Zn + Н2SО4(конц.) → ZnSO4 + SO2 + Н2О. 258. Расставить коэффициенты в окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса 1) K2Cr2O7 + SnCb + HC1 → KC1 + CrCl3 + SnCl4 + H2O. 2) NaCrO2 + Br2 + NaOH → Na2CrO4 + NaBr + H2O. 259 Расставить коэффициенты в окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса 1) CrCl3 +PbO2 + KOH → K2CrO4 + PbO + KC1 + H2O. 2) KOH + C12 → KC1O3 + KC1O2 + H2O. 260. Расставить коэффициенты в окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса 1) Си + HNO3(конц.) → Cu(NO3)2 + NO2 + Н2О. 2) KNO2 + KI + H2SO4 → NO + I2 + K2SO4 + H2O. 261. Расставить коэффициенты в окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса 1) KI + Cu(NO3)2 → Cul + KNO3 + I2. 2) МnО2 + КСlO3 + КОН → K2MnO4 + KC1 + Н2О. 262. Расставить коэффициенты в окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса 1) NH4C1O4 + P → H3PO4 + C12 + N2 + H2O. 2) Н3РО3 + КМnО4 + H2SO4 → Н3РO4 + MnSO4 + K2SO4 + Н2О. 263. Расставить коэффициенты в окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса 1) C1O2 + Ba(OH)2 → Ba(ClO2)2 + Ba(ClO3)2 + H2O. 2) I2 + H2O + C12 → HIO3 + HC1 264. Расставить коэффициенты в окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса 1) Zn + KNO3 + KOH → K2ZnO2 + NH3 + H2O. 2) МnО2 + Н2О2 + H2SO4 → MnSO4 + О2 + Н2О |
Похожие:
 | ... |  | Учебное пособие предназначено для студентов заочного отделения, обучающихся по направлению подготовки 43. 03. 03 Гостиничное дело.... |
| Ефремов С. В., Струйков г в. Оформление учебных документов для направления подготовки высшего образования «Техносферная безопасность».... | | Учебное пособие предназначено для студентов специальности 280102. 65 «Безопасность технологических процессов и производств» очной... |
| Разработано учебное пособие в соответствии с требованиями Программы дисциплины английский язык для направления 080 100. 62 «Экономика»... | | Данное учебное пособие прнедназначено для студентов 1 курса миу и является первой частью пособия по общему языку |
| Специальные дисциплины по магистерской программе «Экологический менеджмент в горном производстве» | | Учебное пособие предназначено для студентов педагогических вузов, изучающих дисциплину «Безопасность жизнедеятельности» |
| Требования к уровню подготовки, необходимому для освоения программы подготовки бакалавра 5 | | Программа разработана в соответствии с фгос впо по направлению 280700 «Техносферная безопасность» и примерной учебной программы представленной... |