Химия. 9 класс · Габриелян, Остроумов, Сладков · § 36

Упражнение 5 к § 36

Задача 1

Условие (кратко)

а) Методом электронного баланса составить уравнение по схеме Cu₂O + C → Cu + CO.

Решение

Степени окисления: $\mathrm{\overset{+1}{Cu}_2O + \overset{0}{C} \rightarrow \overset{0}{Cu} + \overset{+2}{C}O}$ .

$\mathrm{\overset{+1}{Cu} + 1e^- \rightarrow \overset{0}{Cu}}$ | ×2 — окислитель, восстанавливается;

$\mathrm{\overset{0}{C} - 2e^- \rightarrow \overset{+2}{C}}$ | ×1 — восстановитель, окисляется.

Два атома меди уже есть в $\mathrm{Cu_2O}$ :

\mathrm{Cu_2O + C \xrightarrow{t} 2Cu + CO}

Ответ

Cu₂O + C → 2Cu + CO; окислитель Cu⁺¹ (Cu₂O), восстановитель C

Почему так

Число электронов, принятых медью, равно числу электронов, отданных углеродом.

Условие (кратко)

б) Методом электронного баланса составить уравнение по схеме Fe₂O₃ + CO → Fe + CO₂.

Решение

Степени окисления: $\mathrm{\overset{+3}{Fe}_2O_3 + \overset{+2}{C}O \rightarrow \overset{0}{Fe} + \overset{+4}{C}O_2}$ .

$\mathrm{\overset{+3}{Fe} + 3e^- \rightarrow \overset{0}{Fe}}$ | ×2 — окислитель;

$\mathrm{\overset{+2}{C} - 2e^- \rightarrow \overset{+4}{C}}$ | ×3 — восстановитель.

\mathrm{Fe_2O_3 + 3CO \xrightarrow{t} 2Fe + 3CO_2}

Проверка по кислороду: слева $$3 + 3 = 6$$ , справа $3 \cdot 2 = 6$ .

Ответ

Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂; окислитель Fe⁺³, восстановитель C⁺² (CO)

Почему так

Наименьшее общее кратное отданных и принятых электронов равно 6.

Условие (кратко)

в) Методом электронного баланса составить уравнение по схеме V₂O₅ + Al → Al₂O₃ + V.

Решение

Степени окисления: $\mathrm{\overset{+5}{V}_2O_5 + \overset{0}{Al} \rightarrow \overset{+3}{Al}_2O_3 + \overset{0}{V}}$ .

$\mathrm{\overset{+5}{V} + 5e^- \rightarrow \overset{0}{V}}$ | ×3 — окислитель;

$\mathrm{\overset{0}{Al} - 3e^- \rightarrow \overset{+3}{Al}}$ | ×5 — восстановитель.

Получаем 6 атомов V (3 молекулы $\mathrm{V_2O_5}$ ) и 10 атомов Al (5 молекул $\mathrm{Al_2O_3}$ ):

\mathrm{3V_2O_5 + 10Al \xrightarrow{t} 5Al_2O_3 + 6V}

Проверка по кислороду: $3 \cdot 5 = 15$ и $5 \cdot 3 = 15$ .

Ответ

3V₂O₅ + 10Al → 5Al₂O₃ + 6V; окислитель V⁺⁵, восстановитель Al

Почему так

Это алюминотермия — восстановление металла из оксида алюминием; НОК чисел электронов 5 и 3 равно 15.