Система оценивания экзаменационной работы по химии

За правильный ответ на каждое из заданий 1-8, 12-16, 20, 21, 27-29 ставиться 1 балл.

Задания 9–11, 17–19, 22–26 считаются выполненными верно, если правильно указана последовательность цифр. За полный правильный ответ в заданиях 9–11, 17–19, 22–26 ставится 2 балла; если допущена одна ошибка – 1 балл; за неверный ответ (более одной ошибки) или его отсутствие – 0 баллов.

Теория по заданию:
  1. Тема №4 «Электроотрицательность, степень окисления и валентность химических элементов»

Установите соответствие между уравнением реакции и изменением степени окисления окислителя в данной реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ ИЗМЕНЕНИЕ СТЕПЕНИ ОКИСЛЕНИЯ
A) SO2 + NO2 = SO3 + NO 1) –1 → 0
Б) 2NH3 + 2Na = 2NaNH2 + H2 2) 0 → –2
B) 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3 3) +4 → +2
Г) 4NH3 + 6NO = 5N2 + 6H2O 4) +1 → 0
5) +2 → 0
6) 0 → –1
Ответ
А Б В Г
3 4 2 5

Решение
Прежде чем мы начнем разбор заданий данного типа, нам нужно вспомнить следующие определения и понятия:

ОВР реакции (окислительно восстановительные реакции) — химические реакции, в результате которых происходит изменение степеней окисления атомов химических элементов или ионов, образующих ре­агирующие вещества.

Понятия окислитель, восстановитель, окисление и восстановление.

Под восстановлением понимают процесс присо­единения электронов атомами, ионами или моле­кулами. Степень окисления при этом понижается. Например, атомы неметаллов могут присоеди­нять электроны, превращаясь при этом в отрица­тельные ионы, т. е. восстанавливаясь.

Атомы, ионы или молекулы, принимающие электроны, называются окислителями. Под окислением понимают процесс отдачи элек­тронов атомами, ионами или молекулами. Напри­мер, атомы металлов, теряя электроны, превраща­ются в положительные ионы, т. е. окисляются.

Атомы, ионы или молекулы, отдающие электро­ны, называются восстановителями.

Окисление всегда сопровождается восстановле­нием, и наоборот, то есть окислительно-восстано­вительные реакции представляют собой единство двух противоположных процессов — окисления и восстановления. Схема взаимосвязи изменения степеней окисления с процессами окисления и вос­становления может быть представлена так, как это изображено ниже.

Зная формулу вещества и определив степени окисления атомов химических элементов в нем, не­трудно предсказать, какие свойства будет проявлять каждый элемент и вещество в целом.

Например, азот в азотной кислоте HN+5O3 имеет максимальное значение степени окисления +5, т. е. он «потерял» все электроны, поэтому азот и азотная кислота будут проявлять только окислительные свойства.

Азот в аммиаке N-3H3+1 имеет минимальное зна­чение степени окисления -3, то есть он не сможет принять больше ни одного электрона, и поэтому аммиак будет проявлять только восстановитель­ные свойства.

Оксид азота (II) N+2O-2. Азот в этом соединении имеет промежуточное значение степени окисления и поэтому может проявлять как окислительные (например: N+2 + 2e → N0 или N+2 + 5e → N-3), так и восстановительные (например: N+2 — 2e → N+) свойства.

Как определяется степень окисления?

I. Степень окисления свободных атомов и атомов в молекулах простых веществ равна нулю — Na0, Р40, О20

II. В сложном веществе алгебраическая сумма СО всех атомов с учётом их индексов равна нулю = 0. а в сложном ионе его заряду.

Например:

Валентность расчет

Разберем для примера несколько соединений и узнаем степень окисления хлора:

clip_image016

Перейдем к нашему заданию!

По заданию нас интересует окислитель, поэтому нам нужно его найти, окислитель принимает электроны восстанавливаясь, значит его степень окисления становиться ниже, найдем окислители в каждой реакции, узнаем его степень окисления как было написано выше и выделим его:

A) SO2 + N+4O2 = SO3 + N+2O

Для азота степень окисления изменилась с +4 до +2, значит он окислитель.

Б) 2NH3+1 + 2Na = 2NaNH2 + H20

Аммиак окислил натрий, водород измени степень окисления восстановившись с +1 до 0.

B) 4NO2 + O20 + 2H2O = 4HNO3–2

Кислород принял два электрона, его степень окисления изменилась с 0 до –2, значит он окислитель.

Г) 4NH3 + 6N+2O = 5N20 + 6H2O

Степень окисления азота понизилась с +2 до 0, значит он сыграл роль окислителя, восстановившись.

Установите соответствие между изменением степени окисления хлора в реакции и формулами веществ, которые вступают в эту реакцию: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ИЗМЕНЕНИЕ СТЕПЕНИ ОКИСЛЕНИЯ ФОРМУЛЫ ИСХОДНЫХ ВЕЩЕСТВ
A) Cl0 → Cl–1 1) KClO3 (нагревание)
Б) Cl–1 → Cl0 2) Cl2 и NaOH (гор. р-р)
B) Cl+5 → Cl–1 3) KCl и H2SO4 (конц.)
Г) Cl0 → Cl+5 4) HCl и MnO2
5) KCl и O2
6) KClO4 и H2SO4 (конц.)
Ответ
А Б В Г
2 4 1 2
Решение
Данное задание сложнее, так как включает в себя знание химических свойств различных классов соединений.

Первая реакция это реакция  термического разложения хлората калия с образованием хлорида калия и кислорода. Реакция протекает при температуре 150-300°C.

2KClO3 → 2KCl + 3O2

Высчитаем степень окисления хлора:

KClO3: +1 + X + (-2)*3 = 0 

X = +5

KCl: +1 + Y = 0

Y = -1

Cl+5 → Cl0

Такому изменению не соответствует ни один ответ. Аналогичным образом рассчитываются степени окисления и ниже, мы опустим этот момент.

Реакция взаимодействия гидроксида натрия и хлора с образованием хлорида натрия, гипохлорита натрия и воды  протекает в холодном разбавленном растворе или в горячем концентрированном, важно не путать эти реакции:

2NaOH(конц, хол.) + Cl2 → NaClO + NaCl + H2O

6NaOH(конц, гор.) + 3Cl2 → NaClO+ 5NaCl + 3H2O

Нам нужна вторая реакция, хлор как простое вещество имеет степень окисления 0, в соединении NaClO он имеете СО (степень окисления) = +5 и в соединении NaCl степень окисления -1  (Такая реакция называется диспропорциони́рование (дисмутация) — химическая реакция, в которой один и тот же элемент выступает и в качестве окислителя, и в качестве восстановителя, причём в результате реакции образуются соединения, которые содержат один и тот же элемент в разных степенях окисления.):

Cl0 → Cl+5

Cl0 → Cl-1

Такая реакция не идет при комнатной температуре, проверить это можно попробовав написать сокращенное ионное уравнение, однако, его не удастся сократить, т.к. ничего не выпадает в осадок, ничего не испаряется, нет простых веществ и слабых электролитов. Все растворяется, а это значит что реакция не согласуется с правилом Бертолле (такая реакция может пойти в случает нагревания, тогда HCl будет улетучиваться):

H2SO+ 2KCl ≠ K2SO4+2HCl
2H++SO42-+2K++2Cl≠ 2K++SO42-+2H++2Cl

Реакция взаимодействия хлороводорода и оксида марганца(IV) с образованием хлора, хлорида марганца(II) и воды. Хлороводород — концентрированный раствор.

4HCl + MnO2 → Cl2 + MnCl2 + 2H2O

Хлор в хлороводород имеет степень окисления -1, будучи простым веществом обладает СО = 0 и в соединении хлорида марганца -1.

Cl-1 → Cl0

Реакция KCl + O2 не идет.

Хлорат калия взаимодействует с серной кислотой с образованием диоксида хлора гидросульфата калия, перхлората калия и воды:

3KClO3 + 2H2SO4 = 2ClO2↑ + 2KHSO4 + KClO4 + H2O

Степень окисления хлора в хлорате калия +5, в диоксиде хлора +4, в перхлорате +3:

Cl+5 → Cl+4
Cl+5 → Cl+3

Зная изменения СО соотнесем ответы.

Установите соответствие между уравнением реакции и формулой вещества, которое в данной реакции является окислителем: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ ФОРМУЛА ОКИСЛИТЕЛЯ
A) H2S + I2 = S + 2HI 1) NO2
Б) 2S + C = CS2 2) H2S
B) 2SO3 + 2KI = I2 + SO2 + K2SO4 3) HI
Г) S + 3NO2 = SO3 + 3NO 4) S
5) SO3
6) I2
Ответ
А Б В Г
6 4 5 1

Решение
Нас вновь просят найти окислитель, поэтому нам нужно узнать как меняются СО реагентов и выбрать окислителей, которые будут принимать электроны, а их СО будет снижаться:

A) H2S + I2 = S + 2HI
S: -2 → 0  — окислилось, восстановитель;
I: 0 → -1 — восстановилось, окислитель.
Б) 2S + C = CS2
S: 0 → -2 — восстановилось, окислитель;
I: 0 → +4 — окислилось, восстановитель.
B) 2SO3 + 2KI = I2 + SO2 + K2SO4
S: +6 → +4 — восстановилось, окислитель;
I: -1 → 0 — окислилось, восстановитель.
Г) S + 3NO2 = SO3 + 3NO
S: 0 → +6 — окислилось, восстановитель;
N: +4 → +2 — восстановилось, окислитель.

Зная кто играет роль окислителей, запишем ответы.

Установите соответствие между уравнением окислительно-восстановительной реакции и свойством хлора, которое он проявляет в этой реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ СВОЙСТВО ХЛОРА
A) Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O 1) является окислителем
Б) 2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3 2) является восстановителем
B) 2NaCl + H2SO4(конц.)­­ = Na2SO4 + 2HCl­ 3) является и окислителем, и восстановителем
Г) 4HCl + O2 = 2H2O + 2Cl2 4) не проявляет окислительно-восстановительных свойств
Ответ
А Б В Г
3 1 4 2

Решение
Чтобы узнать какую роль играет хлор, посчитаем изменение его степень окисления, если СО изменяется в меньшую сторону он окислитель, если в большую, восстановитель:

A) Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O
Cl0 → Cl-1
Cl0 → Cl+1
Следовательно хлор играет роль и окислителя и восстановителя (реакция диспропорционирования или дисмутации).

Б) 2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3
Cl0 → Cl-1
Степень окисления хлора уменьшилась, он принял электрон, следовательно он окислитель.

B) 2NaCl + H2SO4(конц.)­­ = Na2SO4 + 2HCl­
Cl-1 → Cl-1
Это не ОВР реакция, изменения СО не происходит!

Г) 4HCl + O2 = 2H2O + 2Cl2
Cl-1 → Cl0
Степень окисления хлора увеличилась, он отдал электрон, следовательно он восстановитель.

Установите соответствие между веществами, вступившими в реакцию, и степенью окисления азота в продукте: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

РЕАГИРУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА СТЕПЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ АЗОТА
A) NH3 + O 1) 0
Б) NH3 + O 2) +5
B) NO2 + O2 + H2O → 3) +3
Г) NH3 + CuO  4) +2
5) –2
Ответ
А Б В Г
1 4 2 1

Решение
В первую очередь нам понадобиться знание химических свойств соединений азота, благодаря им запишем химические реакции:

A) 4NH+ 3O2 2N+ 6H2
Б) 4NH3 + 5O2  4NO + 6H2O
B) NO2 + O2 + H2O → HNO3
Г) NH3 + CuO  N2 + 3Cu + 3H2O

Учтите, реакция «Г» идет по другому в присутствии воды:

CuO + 4NH3 + H2O → [Cu(NH3)4](OH)2

Посчитаем степени окисления в азоте:

A) N-3 → N0
Б) N-3 → N+2
B) N+4 → N+5
Г) N-3 → N
0

Зная СО азота запишем ответы.

Таблица Менделеева и таблица растворимости:

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here