1. Дана схема окислительно-восстановительной реакции: Fe(NO3)2 → Fe2O3 + NO2 + O2
1. Составьте электронный баланс этой реакции.
2. Укажите окислитель и восстановитель.
3. Расставьте коэффициенты в уравнении реакции.
2. Дана схема превращений
Ba → BaO → BaF2 →HF
Напишите молекулярные уравнения реакций, с которых можно осуществить превращения.
3. Задача. Уксусная кислота широко применяется в химической промышленности, а также в разбавленном виде в пищевой промышленности. Какова масса уксусной кислоты в растворе, полученном при смешивании 130 г 6%-ного и 315 г 15%-ного растворов кислоты? (Запишите число с точностью до десятых).
1. Для составления электронного баланса нам нужно знать степени окисления всех элементов в реакции.
Давайте определим степени окисления для каждого элемента в химических соединениях:
- Степень окисления Fe в Fe(NO3)2: NO3^- ион имеет степень окисления -1, поскольку оксидный ион кислорода (O) имеет степень окисления -2 и в данной молекуле общий заряд равен -1. Соответственно, каждый атом азота (N) в прилагательной группе NO3 будет иметь степень окисления +5, чтобы скомпенсировать отрицательный заряд. Значит, Fe должен иметь степень окисления +2.
- Степень окисления Fe в Fe2O3: Мы знаем, что кислород (O) имеет степень окисления -2. Исходя из этого, степень окисления Fe в Fe2O3 должна быть +3.
- Степень окисления N в NO2: окислительное число кислорода (O) равно -2, и у нас два атома кислорода в NO2, что дает итоговое значение -4. Таким образом, N должен иметь степень окисления +4.
- Степень окисления O в O2: В элементарном состоянии степень окисления любого элемента равна 0. Значит, степень окисления O в O2 равна 0.
2. Оксидирующее вещество – это то, которое само подвергается окислению и которое окисляет другие вещества. В данной реакции Fe(NO3)2 → Fe2O3 + NO2 + O2, Fe(NO3)2 окисляется с +2 до +3 степени окисления, поэтому Fe(NO3)2 является оксидирующим веществом.
Восстанавливающее вещество – это то, которое само подвергается восстановлению и которое восстанавливает другие вещества. В данной реакции NO2 окисляется с +4 до +2 степени окисления, поэтому NO2 является восстанавливающим веществом.
3. Расставим коэффициенты в уравнении реакции Fe(NO3)2 → Fe2O3 + NO2 + O2:
Fe(NO3)2 → Fe2O3 + 2NO2 + O2
Пояснение: Мы добавляем коэффициенты перед каждым соединением, чтобы обеспечить баланс массы и заряда во всей реакции.
2. Дана схема превращений: Ba → BaO → BaF2 → HF
Молекулярные уравнения реакций, с которых можно осуществить превращения:
1. Ba + O2 → BaO (сгорание бария в кислороде)
2. BaO + 2HF → BaF2 + H2O (нейтрализационная реакция бария оксида (BaO) с фтороводородной кислотой (HF))
3. Задача. Уксусная кислота широко применяется в химической промышленности, а также в разбавленном виде в пищевой промышленности. Какова масса уксусной кислоты в растворе, полученном при смешивании 130 г 6%-ного и 315 г 15%-ного растворов кислоты?
Первым делом, вычислим массу уксусной кислоты в каждом из растворов:
Для 6%-ного раствора:
Масса уксусной кислоты = 6% × масса раствора = 0.06 × 130 г = 7.8 г
Для 15%-ного раствора:
Масса уксусной кислоты = 15% × масса раствора = 0.15 × 315 г = 47.25 г
Общая масса уксусной кислоты в смеси = масса уксусной кислоты в 6%-ном растворе + масса уксусной кислоты в 15%-ном растворе
Общая масса уксусной кислоты = 7.8 г + 47.25 г = 55.05 г
Таким образом, масса уксусной кислоты в растворе, полученном при смешивании 130 г 6%-ного и 315 г 15%-ного растворов кислоты, составляет 55.05 г (с точностью до десятых).