Решение: Окислительно-восстановительная реакция с газом
Документ к заданиюМатериал для выполнения заданий по химии
Прочитайте текст и выполните задания.
Для выполнения заданий 30, 31 используйте следующий перечень веществ: сернистый газ, гидроксид натрия, пероксид натрия, фосфин, аммиак, дигидрофосфат натрия. Допустимо использование водных растворов веществ.
Используйте перечень веществ из общего материала. Выберите вещества, при взаимодействии которых в окислительно-восстановительной реакции выделяется газ и образуется щёлочь. Запишите уравнение одной возможной реакции с участием выбранных веществ, составьте электронный баланс и укажите окислитель и восстановитель.
Решение по шагам
5 шаговВыбираем аммиак и пероксид натрия. В реакции образуются азот — газ, и гидроксид натрия — щёлочь.
$$\mathrm{NH_3 + Na_2O_2 \rightarrow N_2 + NaOH}$$Определяем степени окисления элементов, изменяющих их степень окисления: азот в аммиаке имеет степень окисления $-3$, а в молекуле азота — $0$. Кислород в пероксиде имеет степень окисления $-1$, а в гидроксиде натрия — $-2$.
$$\mathrm{N^{-3} - 3e^- \rightarrow N^0;\quad O^{-1} + e^- \rightarrow O^{-2}}$$Для электронного баланса умножаем восстановление кислорода на 6, поскольку два атома азота отдают всего 6 электронов.
$$\mathrm{2N^{-3} - 6e^- \rightarrow 2N^0;\quad 6O^{-1} + 6e^- \rightarrow 6O^{-2}}$$Расставляем коэффициенты и проверяем число атомов всех элементов.
$$\mathrm{2NH_3 + 3Na_2O_2 \rightarrow N_2 + 6NaOH}$$Азот в аммиаке отдаёт электроны, поэтому аммиак является восстановителем. Пероксид натрия принимает электроны, поэтому является окислителем.
$\mathrm{2NH_3 + 3Na_2O_2 \rightarrow N_2\uparrow + 6NaOH}$; электронный баланс: $\mathrm{2N^{-3} - 6e^- \rightarrow 2N^0}$, $\mathrm{6O^{-1} + 6e^- \rightarrow 6O^{-2}}$. Окислитель — $\mathrm{Na_2O_2}$, восстановитель — $\mathrm{NH_3}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Неверно определяют степень окисления кислорода в пероксиде натрия как $-2$ вместо $-1$.
Не учитывают, что два атома азота в молекуле $\mathrm{N_2}$ отдают всего 6 электронов.
Путают окислитель и восстановитель.
Неправильно расставляют коэффициенты в уравнении реакции.