Задания части С Задания части С1 проверяют умение составлять уравнения окислительно- восстановительных реакций. Сложность состоит в том, что некоторые реагенты или продукты реакции пропущены. Учащиеся, логически рассуждая, должны их определить. Предлагаем два варианта выполнения таких заданий: первый – логические рассуждения и нахождение недостающих веществ; второй - написание уравнения методом ионно-электронного баланса (метод полуреакций – см. приложение №3), а затем составление традиционного электронного баланса, т.к. это и требуется от экзаменующегося. В разных случаях учащиеся сами определяют, каким способом предпочтительнее воспользоваться. Для обоих вариантов просто необходимо хорошо знать основные окислители и восстановители, а также их продукты. Для этого предлагаем учащимся таблицу«Окислители и восстановители», знакомим с нею (приложение №3). Предлагаем выполнение задания с использованием первого способа. Задание. Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакцииP+HNO3 →NO2 + …Определите окислитель и восстановитель. Азотная кислота – сильный окислитель, следовательно, простое вещество фосфор – восстановитель. Запишем электронный баланс: N+5 + 1 e- → N+4 5 P0 – 5e- → P+5 1 Логично предположить, что образуется H3PO4, записываем уравнение с коэффициентами: P + 5 HNO3 → 5NO2 + H3PO4 В левой части избыток 2Н и О, запишем в правую часть Н2О. Окончательная запись уравнения: P + 5 HNO3 = 5NO2 + H3PO4 + Н2О N+5 + 1 e- → N+4 P0 – 5e- → P+5 5 1 HNO3 (N+5) – окислитель, Р0 – восстановитель. Задание. Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакцииK2Cr2O7 + … + H2SO4 → I2 + Cr2(SO4)3 + … + H2O. Определите окислитель и восстановитель. K2Cr2O7 –окислитель, т. к. хром в высшей степени окисления +6, H2SO4 – среда, следовательно, пропущен восстановитель. Логично предположить, что это ион I<SPAN New Roman"; mso-hansi-"Times New Roman";"">-. Запишем электронный баланс: style='font-size:10.0pt;mso-ascii-"Times Cr+6 + 3e- → Cr+3 2 2I-1 – 2e- → I20 3 Ионы К+ свяжем с ионами SO42-, недостающее вещество в правой части – K2SO4. Скорее всего восстановитель тоже содержал ионы К+. Это - KI. Запишем уравнение с учетом электронного баланса: K2Cr2O7 + 6KI + H2SO4 → 3I2 + Cr2(SO4)3 +4K2SO4+ H2O Добавим коэффициенты перед серной кислотой и водой – 7. Окончательная запись уравнения: K2Cr2O7 + 6KI + 7H2SO4 = 3I2 + Cr2(SO4)3 +4K2SO4 + 7H2O Cr+6 + 3e- → Cr+3 2 2I-1 – 2e- → I20 3 K2Cr2O7 (Cr+6) – окислитель, KI (I-1) – восстановитель. Наиболее сложные задания С2. Они ориентированы на проверку усвоения знаний о химических свойствах неорганических веществ, взаимосвязи веществ различных классов, об условиях необратимого протекания обменных и окислительно-восстановительных реакций и наличия навыков составления уравнений реакций. Выполнение этого задания предусматривает анализ свойств неорганических веществ различных классов, установление генетической связи между заданными веществами и применение умений составлять уравнения химических реакций с соблюдением правила Бертолле и окислительно-восстановительных реакций. Учащимся при выполнении таких заданий рекомендуется: 1. внимательно проанализировать данные в задании вещества; 2. используя схему генетической связи между классами веществ, оценить взаимодействие их друг с другом (найти кислотно-основные взаимодействия, обменные, металл с кислотой (или щелочью), металл с неметаллом и др.); 3. определить степени окисления элементов в веществах, оценить, какое вещество может быть только окислителем, только восстановителем, а какое - и окислителем и восстановителем. Далее составить окислительно-восстановительные реакции. Задание. Даны водные растворы: хлорида железа (III), иодида натрия, бихромата натрия, серной кислоты и гидроксида цезия. Приведите уравнения четырех возможных реакций между этими веществами. Среди предложенных веществ есть кислота и щелочь. Записываем первое уравнение реакции: 2CsOH + H2SO4 = Cs2SO4 + 2H2O. Находим обменный процесс, идущий с выпадением осадка нерастворимого основания. FeCl3 + 3CsOH = Fe(OH)3↓ + 3CsCl. В теме «Хром» изучаются реакции превращения бихроматов в хроматы в щелочной среде.Na2Cr2O7 + 2CsOH = Na2CrO4 + Cs2CrO4 + H2O. Проанализируем возможность протекания окислительно-восстановительного процесса. FeCl3 проявляет окислительные свойства, т.к. железо в высшей степени окисления +3, NaI – восстановитель за счет йода в низшей степени окисления -1. Используя методику написания окислительно-восстановительных реакций, рассмотренную при выполнении заданий части С1, запишем: 2FeCl3 + 2NaI = 2NaCl + 2FeCl2 + I2 Fe+3 + 1e-→Fe+2 2 2I-1 - 2e- →I20 1 В бланке ответов электронный баланс писать не обязательно. Он необходим для расстановки коэффициентов в уравнении. Na2Cr2O7 тоже проявляет окислительные свойства,NaI – восстановитель, H2SO4 – может играть роль среды.Na2Cr2O7 +NaI +H2SO4 → При написании таких уравнений удобно воспользоваться ионно-электронным балансом (метод полуреакций). В бланке ответов его также писать не обязательно. Алгоритм написания уравнений таким методом описан во многих пособиях (см. приложение №3). Cr2O72- +14H+ + 6e- → 2Cr3+ + 7H2O 1 2I- - 2e- → I20 3 Cr2O72- +14H+ + 6I- → 2Cr3+ + 7H2O + 3 I20 2Na+ + 7SO42- + 6Na+ → 8Na+ + 7SO42Суммируем:Na2Cr2O7 + 6 NaI + 7H2SO4 = Сr2(SO4)3 + 4 Na2SO4 + 3I2 Итак, мы написали пять уравнений реакций, однако задание оценивается лишь четырьмя баллами. Рекомендуем учащимся записать в бланке ответов все найденные ими варианты, так как комиссия может посчитать некоторые уравнения некорректными или учащимися могут быть допущены ошибки. Если задание выполнено лишь частично, его также необходимо перенести в бланк ответов. Задание. Даны водные растворы: брома, хлорной кислоты, сероводорода, гидроксида калия. Приведите уравнения четырех возможных реакций между этими веществами. Среди приведенных веществ есть две кислоты и основание. HClO4 + KOH = KClO4+ H2O 2KOH + H2S = K2S + 2H2O Галогены взаимодействуют с растворами щелочей: Br2 + 2KOHхол. = KBr + KBrO + H2O 3Br2 + 6KOHгор. = 5KBr + KBrO3 + 3H2O Br2 – окислитель,H2S – восстановитель. Br2 +H2S = S + 2HBr В этом задании мы вновь написали пять уравнений реакций вместо четырех.