Условие задачи

Среди приведённых химических реакций к окислительно-восстановительным не относится реакция1) Cu + H2SO4 ⟶ CuSO4 + SO2 + H2O2) Al + S ⟶ Al2S33) CuO + H2SO4 ⟶ CuSO4 + H2O4) Na + H2O ⟶ NaOH + H2

Решение

Дисциплина: химия, конкретно раздел, посвящённый окислительно-восстановительным (редокс) реакциям.

Условие задачи требует определить, какая из приведённых реакций не является окислительно-восстановительной. Для этого необходимо проанализировать изменение степеней окисления элементов в каждой реакции.

Правило: в окислительно-восстановительных реакциях хотя бы один элемент меняет свою степень окисления (один окисляется, другой восстанавливается).

Рассмотрим каждую реакцию по порядку.

1) Cu + H₂SO₄ ⟶ CuSO₄ + SO₂ + H₂O
– Медь (Cu) начинается с нулевой степени окисления и в соединении CuSO₄ переходит в степень +2;
– В сульфат-ионе (SO₄²⁻) сера имеет степень +6, а в соединении SO₂ сера принимает степень +4.
Изменения степеней окисления есть, следовательно, эта реакция является окислительно-восстановительной.

2) Al + S ⟶ Al₂S₃
– Алюминий (Al) переходит из 0 в +3;
– Сера (S) переходит из 0 в –2.
Также наблюдаются изменения степеней окисления – это окислительно-восстановительная реакция.

3) CuO + H₂SO₄ ⟶ CuSO₄ + H₂O
– В CuO медь имеет степень +2, а в CuSO₄ по-прежнему +2;
– Сера в H₂SO₄ имеет степень +6 и остается +6 в сульфат-ионе CuSO₄;
– Кислород и водород также не изменяют своих стандартных степеней окисления.
В данной реакции отсутствуют изменения степеней окисления, поэтому это не окислительно-восстановительная реакция. Реакция представляет собой типичное взаимодействие оксида металла с кислотой с образованием соли и воды (реакция нейтрализации или обмена).

4) Na + H₂O ⟶ NaOH + H₂
– Натрий (Na) переходит из 0 в +1;
– Водород в воде (H₂O) из +1 оказывается в виде молекулярного водорода (H₂) со степенью окисления 0.
Здесь явно происходит изменение степеней окисления – реакция является окислительно-восстановительной.

Таким образом, единственная реакция, в которой изменения степеней окисления не наблюдаются, – реакция 3:
CuO + H₂SO₄ ⟶ CuSO₄ + H₂O.