1. Определите окислительные состояния элементов в следующих соединениях: LiH, SF6, NH3, NF3, N2O5, N2H4, O2F2, P2O5

1. Определение окислительных состояний элементов в соединениях:
- В соединении LiH элемент Li имеет окислительное состояние +1, так как в соединении Li обычно имеет одну потерянную электронную.
- В соединении SF6 атом серы имеет окислительное состояние +6, так как у серы валентность 6 и атом серы обычно принимает 6 электронов.
- В соединении NH3 атом азота имеет окислительное состояние -3, так как обычно в соединении азот имеет характеристику -3.
- В соединении NF3 атом азота имеет окислительное состояние +3, так как в соединении азот обычно принимает 3 электрона.
- В соединении N2O5 атом азота имеет окислительное состояние +5, так как в соединении каждый атом азота принимает по 5 электронов.
- В соединении N2H4 атом азота имеет окислительное состояние -2, так как обычно в этом соединении азот имеет характеристику -2.
- В соединении O2F2 атом кислорода имеет окислительное состояние +1, так как обычно в этом соединении атом кислорода имеет характеристику +1.
- В соединении P2O5 атом фосфора имеет окислительное состояние +5, так как в соединении каждый атом фосфора принимает по 5 электронов.
- В соединении I2O5 атом йода имеет окислительное состояние +5, так как в соединении йод обычно принимает 5 электронов.
- В соединении Ca2Si атом кальция имеет окислительное состояние +2, так как обычно в этом соединении атом кальция имеет характеристику +2.

2. Расчет коэффициентов в реакции, используя метод электронного баланса:
Сначала составим уравнение для данной реакции:

NH3 + CuO → N2 + Cu + H2O

Далее балансируем реакцию по количеству атомов каждого элемента:

NH3 + 3CuO → N2 + 3Cu + 3H2O

После этого рассмотрим баланс электронов. Заметим, что при окислении азота в NH3 до N2 происходит потеря 6 электронов. А при восстановлении меди (II) в CuO до Cu происходит получение 6 электронов. Поэтому число электронов, переданных от CuO к NH3, равно 6. Определяем пропорции:

1 молекула NH3 : 6 электронов
3 молекулы CuO : 6 электронов

Делим обе пропорции на 3:

\( \frac{1}{3} \) молекулы NH3 : 2 электрона
1 молекула CuO : 2 электрона

Таким образом, получаем окончательные коэффициенты для уравнения реакции:

\( \frac{1}{3} \)NH3 + CuO → \( \frac{1}{2} \)N2 + Cu + \( \frac{3}{2} \)H2O

3. Последовательность превращений и балансировка уравнений реакций:
а) С → СО2
В данной реакции углерод окисляется до СО2. При этом он теряет 4 электрона, поэтому его окислительное состояние изменяется с 0 до +4.

С + O2 → СО2

б) СО2 → CaCO3
В данной реакции углерод восстанавливается из окислительного состояния +4 до -4. Окислительное состояние кислорода изменяется с 0 до -2. Добавим водород, чтобы балансировать уравнение.

СО2 + H2 → CaCO3

в) CaCO3 → CaCl2
В данной реакции углерод восстанавливается из окислительного состояния -4 до 0. Кальций переходит из окислительного состояния +2 до 0.

CaCO3 → CaCl2 + CO2

г) CaCl2 → CaCO3
В данной реакции кальций окисляется из окислительного состояния 0 до +2. Каждый хлор переходит из окислительного состояния -1 до 0.

CaCl2 + CO2 → CaCO3 + Cl2

4. Решение задачи о массе меди:
Для решения задачи используем уравнение реакции:

CuSO4 + Fe → FeSO4 + Cu

Молярная масса меди (Cu) равна 63.5 г/моль, а молярная масса сульфата железа (FeSO4) равна 151.9 г/моль.

Переведем массу сульфата меди (II) из граммов в моль, используя его молярную массу:

Моль сульфата меди (II) = \(\frac{масса}{молярная\ масса}\) = \(\frac{16\ г}{159.6\ г/моль}\) \approx 0.1\ моль.

По уравнению реакции, соотношение между молями сульфата меди (II) и меди (Cu) составляет 1:1. Следовательно, количество меди, выделившейся из раствора сульфата меди (II), равно 0.1 моль.

Теперь найдем массу меди в граммах, используя полученное количество молей и молярную массу меди:

Масса меди = количество молей \(\times\) молярная масса = 0.1 моль \(\times\) 63.5 г/моль \approx 6.35 г.

Таким образом, масса меди, выделившейся при добавлении избытка железных опилок к раствору сульфата меди (II), составляет около 6.35 г.