Задания части С Задания части С1 проверяют умение

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.