20

Решение: Электронный баланс реакции азота

ОГЭ · Химия · Задание 20 · Окислительно-восстановительные реакции
ПовышеннаяФИПИF09E22Развёрнутое решение≈ 7 минутРазбор в 5 шагов
Условие

Используя метод электронного баланса, расставьте коэффициенты в схеме реакции $\mathrm{Ca(NO_2)_2 + (NH_4)_2SO_4 \rightarrow N_2 + CaSO_4 + H_2O}$. Запишите формулы вещества или частицы — окислителя и восстановителя. Укажите, какое из них является окислителем, а какое — восстановителем.

Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

5 шагов
1

Определим степени окисления азота. В нитрит-ионе $\mathrm{NO_2^-}$ азот имеет степень окисления $+3$, в ионе аммония $\mathrm{NH_4^+}$ — $-3$, а в молекуле $\mathrm{N_2}$ — $0$.

$$\mathrm{N^{+3} \rightarrow N^0,\qquad N^{-3} \rightarrow N^0}$$
2

Азот в нитрит-ионе понижает степень окисления с $+3$ до $0$, поэтому принимает три электрона. Нитрит-ион является окислителем.

$$\mathrm{N^{+3} + 3e^- \rightarrow N^0}$$
3

Азот в ионе аммония повышает степень окисления с $-3$ до $0$, поэтому отдаёт три электрона. Ион аммония является восстановителем.

$$\mathrm{N^{-3} - 3e^- \rightarrow N^0}$$
4

Число принятых и отданных электронов одинаково, поэтому коэффициенты перед двумя исходными солями можно взять равными единице. Балансируем остальные атомы.

$$\mathrm{Ca(NO_2)_2 + (NH_4)_2SO_4 \rightarrow 2N_2 + CaSO_4 + 4H_2O}$$

Проверка: кальций, сера, азот, водород и кислород сбалансированы.

$$\mathrm{1\,Ca(NO_2)_2 + 1\,(NH_4)_2SO_4 \rightarrow 2\,N_2 + 1\,CaSO_4 + 4\,H_2O}$$
Ответ

$\mathrm{Ca(NO_2)_2 + (NH_4)_2SO_4 \rightarrow 2N_2 + CaSO_4 + 4H_2O}$; окислитель — $\mathrm{NO_2^-}$, восстановитель — $\mathrm{NH_4^+}$.

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 азота в нитрит-ионе.

Путают окислитель и восстановитель.

Не учитывают, что в молекуле $\mathrm{N_2}$ два атома азота.

Нарушают баланс атомов водорода или кислорода при подборе коэффициента перед $\mathrm{H_2O}$.

Закрепить приёмВ теме «Окислительно-восстановительные реакции» ещё 261 задача — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 20 ОГЭ, химия

Разбор этой задачи разложен на 5 шагов: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Окислительно-восстановительные реакции»: в ней 262 задачи, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.