Вопрос:

Из следующих утверждений выберите истинные: а) к окислительно-восстановительным будут относиться все реакции ионного обмена; б) все реакции ионного обмена не будут являться окислительно-восстановительными; в) все реакции замещения являются окислительно-восстановительными; г) только некоторые реакции замещения являются окислительно-восстановительными реакциями; д) к окислительно-восстановительным реакциям относят те реакции соединения и разложения, в которых участвует хотя бы одно простое вещество; е) все реакции разложения и соединения не являются окислительно-восстановительными. Обоснуйте свою точку зрения, докажите её примерами уравнений реакций.

Ответ:

Решение:

Истинными являются утверждения б) и г).

Обоснование:

  1. Утверждение б) истинно. Реакции ионного обмена — это реакции между ионами в растворе, при которых происходит обмен ионами между двумя растворенными веществами. В таких реакциях степени окисления элементов не изменяются, поэтому они не являются окислительно-восстановительными. Пример: \( \text{NaCl} + \text{AgNO}_3 \rightarrow \text{AgCl} \text{↓} + \text{NaNO}_3 \). Здесь степени окисления Na, Cl, Ag, N остаются прежними.
  2. Утверждение г) истинно. Реакции замещения — это реакции, в которых атомы одного химического элемента замещают атомы другого элемента в сложном соединении. Некоторые из этих реакций являются окислительно-восстановительными, так как происходит изменение степеней окисления. Например, взаимодействие металла с кислотой: \( \text{Zn} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{ZnCl}_2 + \text{H}_2 \text{↑} \). Здесь цинк (степень окисления 0) повышает свою степень окисления до +2, а водород (степень окисления +1) понижает до 0. Реакции замещения, где степень окисления не меняется, не являются окислительно-восстановительными. Например, реакция ионного обмена, которая также может быть отнесена к замещению: \( \text{H}_2\text{SO}_4 + 2\text{NaOH} \rightarrow \text{Na}_2\text{SO}_4 + 2\text{H}_2\text{O} \).

Остальные утверждения ложны:

  • а) Неверно, так как реакции ионного обмена не являются окислительно-восстановительными (см. обоснование б)).
  • в) Неверно, так как не все реакции замещения являются окислительно-восстановительными (см. обоснование г)).
  • д) Неверно. Окислительно-восстановительными реакциями соединения и разложения считаются только те, в которых участвует простое вещество и происходит изменение степеней окисления. Например, реакция соединения \( \text{2H}_2 + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{H}_2\text{O} \) является окислительно-восстановительной, а реакция соединения \( \text{CaO} + \text{CO}_2 \rightarrow \text{CaCO}_3 \) — нет.
  • е) Неверно, так как многие реакции разложения и соединения являются окислительно-восстановительными, например, разложение пероксида водорода \( 2\text{H}_2\text{O}_2 \rightarrow 2\text{H}_2\text{O} + \text{O}_2 \text{↑} \).

Ответ: Истинные утверждения — б) и г).