Задача С5 на ЕГЭ по химии. Определение формул органических веществ. Учимся вместе Решение части с по химии

Определите, атомы каких из указанных в ряду элементов в основном состоянии содержат один неспаренный электрон.
Запишите в поле ответа номера выбранных элементов.
Ответ:

Ответ: 23
Пояснение:
Запишем электронную формулу для каждого из указанных химических элементов и изобразим электроно-графическую формулу последнего электронного уровня:
1) S: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4

2) Na: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1

3) Al: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1

4) Si: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2

5) Mg: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2

Из указанных в ряду химических элементов выберите три элемента-металла. Расположите выбранные элементы в порядке возрастания восстановительных свойств.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов в нужной последовательности.

Ответ: 352
Пояснение:
В главных подгруппах таблицы Менделеева металлы расположены под диагональю бор-астат, а также в побочных подгруппах. Таким образом, к металлам из указанного списка относятся Na, Al и Mg.
Металлические и, следовательно, восстановительные свойства элементов возрастают при движении влево по периоду и вниз по подгруппе.
Таким образом, металлические свойства перечисленных выше металлов возрастают в ряду Al, Mg, Na

Из числа указанных в ряду элементов выберите два элемента, которые в соединении с кислородом проявляют степень окисления +4.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов.

Ответ: 14
Пояснение:
Основные степени окисления элементов из представленного списка в сложных веществах:
Сера – «-2», «+4» и «+6»
Натрий Na – «+1» (единственная)
Алюминий Al – «+3» (единственная)
Кремний Si – «-4», «+4»
Магний Mg – «+2» (единственная)

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, в которых присутствует ионная химическая связь.

Ответ: 12

Пояснение:

Определить наличие ионного типа связи в соединении в подавляющем большинстве случаев можно по тому, что в состав его структурных единиц одновременно входят атомы типичного металла и атомы неметалла.

Исходя из этого критерия, ионный тип связи имеет место в соединениях KCl и KNO 3 .

Помимо указанного выше признака, о наличии ионной связи в соединении можно говорить, если в составе его структурной единицы содержится катион аммония (NH 4 + ) или его органические аналоги - катионы алкиламмония RNH 3 + , диалкиламония R 2 NH 2 + , триалкиламмония R 3 NH + и тетраалкиламмония R 4 N + , где R - некоторый углеводородный радикал. Например, ионный тип связи имеет место в соединении (CH 3 ) 4 NCl между катионом (CH 3 ) 4 + и хлорид-ионом Cl − .

Установите соответствие между формулой вещества и классом/группой, к которому(-ой) это вещество принадлежит: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

Ответ: 241

Пояснение:

N 2 O 3 – оксид неметалла. Все оксиды неметаллов кроме N 2 O, NO, SiO и CO относятся к кислотным.

Al 2 O 3 – оксид металла в степени окисления +3. Оксиды металлов в степени окисления +3,+4, а также BeO, ZnO, SnO и PbO, относятся к амфотерным.

HClO 4 – типичный представитель кислот, т.к. при диссоциации в водном растворе из катионов образуются только катионы Н + :

HClO 4 = H + + ClO 4 —

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых взаимодействует цинк.

1) азотная кислота (р-р)

2) гидроксид железа(II)

3) сульфат магния (р-р)

4) гидроксид натрия (р-р)

5) хлорид алюминия (р-р)

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 14

Пояснение:

1) Азотная кислота – сильный окислитель и реагирует со всеми металлами кроме платины и золота.

2) Гидроксид железа (ll) – нерастворимое основание. С нерастворимыми гидроксидами металлы не реагируют вообще, а с растворимыми (щелочами) реагируют только три металла – Be, Zn, Al.

3) Сульфат магния – соль более активного металла, чем цинк, в связи с чем реакция не протекает.

4) Гидроксид натрия – щелочь (растворимый гидроксид металла). С щелочами из металлов работают только Be, Zn, Al.

5) AlCl 3 – соль более активного, чем цинк металла, т.е. реакция невозможна.

Из предложенного перечня веществ выберите два оксида, которые реагируют с водой.

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 14

Пояснение:

Из оксидов с водой реагируют только оксиды щелочных и щелочно-земельных металлов, а также все кислотные оксиды кроме SiO 2 .

Таким образом, подходят варианты ответов 1 и 4:

BaO + H 2 O = Ba(OH) 2

SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4

1) бромоводород

3) нитрат натрия

4) оксид серы(IV)

5) хлорид алюминия

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Ответ: 52

Пояснение:

Солями среди указанных веществ являются только нитрат натрия и хлорид алюминия. Все нитраты, как и соли натрия растворимы, в связи с чем осадок нитрат натрия не может дать в принципе ни с одним из реагентов. Поэтому, солью X может являться только хлорид алюминия.

Распространенная ошибка среди сдающих ЕГЭ по химии это непонимание того, что в водном растворе аммиак образует слабое основание – гидроксид аммония в связи с протеканием реакции:

NH 3 + H 2 O <=> NH 4 OH

В связи с этим водный раствор аммиака дает осадок при смешении с растворами солей металлов, образующих нерастворимые гидроксиды:

3NH 3 + 3H 2 O + AlCl 3 = Al(OH) 3 + 3NH 4 Cl

В заданной схеме превращений

Cu X > CuCl 2 Y > CuI

веществами Х и Y являются:

Ответ: 35

Пояснение:

Медь – металл, расположенный в ряду активности правее водорода, т.е. не реагирует с кислотами (кроме H 2 SO 4 (конц.) и HNO 3). Таким образом, образование хлорида меди (ll) возможно в нашем случае только при реакции с хлором:

Cu + Cl 2 = CuCl 2

Иодид-ионы (I —) не могут сосуществовать в одном растворе с ионами двухвалентной меди, т.к. окисляются ими:

Cu 2+ + 3I — = CuI + I 2

Установите соответствие между уравнением реакции и веществом- окислителем в этой реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Ответ: 1433
Пояснение:
Окислителем в реакции является то вещество, которое содержит элемент, понижающий свою степень окисления

Установите соответствие между формулой вещества и реагентами, с каждым из которых это вещество может взаимодействовать: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Ответ: 1215

Пояснение:

А) Cu(NO 3) 2 + NaOH и Cu(NO 3) 2 + Ba(OH) 2 – аналогичные взаимодействия. Соль с гидроксидом металла реагирует в том случае если исходные вещества растворимы, а в продуктах есть осадок, газ или малодиссоциирующее вещество. И для первой и для второй реакции оба требования выполняются:

Cu(NO 3) 2 + 2NaOH = 2NaNO 3 + Cu(OH) 2 ↓

­ Cu(NO 3) 2 + Ba(OH) 2 = Na(NO 3) 2 + Cu(OH) 2 ↓

Cu(NO 3) 2 + Mg – соль с металлом реагирует в том случае, если свободный металл активнее того, что входит в состав соли. Магний в ряду активности расположен левее меди, что говорит о его большей активности, следовательно, реакция протекает:

Cu(NO 3) 2 + Mg = Mg(NO 3) 2 + Cu

Б) Al(OH) 3 – гидроксид металла в степени окисления +3. Гидроксиды металлов в степени окисления +3,+4, а также в качестве исключений гидроксиды Be(OH) 2 и Zn(OH) 2 , относятся к амфотерным.

По определению, амфотерными гидроксидами называют те, которые реагируют с щелочами и почти всеми растворимыми кислотами. По этой причине сразу же можно сделать вывод, что подходит вариант ответа 2:

Al(OH) 3 + 3HCl = AlCl 3 + 3H 2 O

Al(OH) 3 + LiOH (р-р) = Li или Al(OH) 3 + LiOH(тв.) =to=> LiAlO 2 + 2H 2 O

2Al(OH) 3 + 3H 2 SO 4 = Al 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O

В) ZnCl 2 + NaOH и ZnCl 2 + Ba(OH) 2 – взаимодействие типа «соль + гидроксид металла». Объяснение дано в п.А.

ZnCl 2 + 2NaOH = Zn(OH) 2 + 2NaCl

ZnCl 2 + Ba(OH) 2 = Zn(OH) 2 + BaCl 2

Следует отметить, что при избытке NaOH и Ba(OH) 2:

ZnCl 2 + 4NaOH = Na 2 + 2NaCl

ZnCl 2 + 2Ba(OH) 2 = Ba + BaCl 2

Г) Br 2 , O 2 – сильные окислители. Из металлов не реагируют только с серебром, платиной, золотом:

Cu + Br 2 t° > CuBr 2

2Cu + O 2 t° > 2CuO

HNO 3 – кислота с сильными окислительными свойствами, т.к. окисляет не катионами водорода, а кислотообразующим элементом – азотом N +5 . Реагирует со всеми металлами кроме платины и золота:

4HNO 3(конц.) + Cu = Cu(NO 3)2 + 2NO 2 + 2H 2 O

8HNO 3(разб.) + 3Cu = 3Cu(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O

Установите соответствие между общей формулой гомологического ряда и названием вещества, принадлежащего к этому ряду: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Ответ: 231

Пояснение:

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, которые являются изомерами циклопентана.

1) 2-метилбутан

2) 1,2-диметилциклопропан

3) пентен-2

4) гексен-2

5) циклопентен

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 23
Пояснение:
Циклопентан имеет молекулярную формулу C 5 H 10 . Напишем структурные и молекулярные формулы перечисленных в условии веществ

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, каждое из которых реагирует с раствором перманганата калия.

1) метилбензол

2) циклогексан

3) метилпропан

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 15

Пояснение:

Из углеводородов с водным раствором перманганата калия реагируют те, которые содержат в своей структурной формуле С=С или C≡C связи, а также гомологи бензола (кроме самого бензола).
Таким образом подходит метилбензол и стирол.

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с которыми взаимодействует фенол.

1) соляная кислота

2) гидроксид натрия

4) азотная кислота

5) сульфат натрия

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 24

Пояснение:

Фенол обладает слабыми кислотными свойствами, выраженными более ярко, чем у спиртов. По этой причине, фенолы в отличие от спиртов реагируют с щелочами:

C 6 H 5 OH + NaOH = C 6 H 5 ONa + H 2 O

Фенол содержит в своей молекуле гидроксильную группу непосредственно прикрепленную к бензольному кольцу. Гидрокси-группа является ориентантом первого рода, то есть облегчает реакции замещения в орто- и пара-положениях:

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, которые подвергаются гидролизу.

1) глюкоза

2) сахароза

3) фруктоза

5) крахмал

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 25

Пояснение:

Все перечисленные вещества являются углеводами. Из углеводов гидролизу не подвергаются моносахариды. Глюкоза, фруктоза и рибоза являются моносахаридами, сахароза — дисахарид, а крахмал — полисахарид. Следовательно гидролизу подвергаются из указанного списка сахароза и крахмал.

Задана следующая схема превращений веществ:

1,2-дибромэтан → X → бромэтан → Y → этилформиат

Определите, какие из указанных веществ являются веществами Х и Y.

2) этаналь

4) хлорэтан

5) ацетилен

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 31

Пояснение:

Установите соответствие между названием исходного вещества и продуктом, который преимущественно образуется при взаимодействии этого вещества с бромом: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Ответ: 2134

Пояснение:

Замещение при вторичном атоме углерода протекает в большей степени, чем при первичном. Таким образом, основным продуктом бромирования пропана является 2-бромпропан, а не 1-бромпропан:

Циклогексан — циклоалкан с размером цикла более 4-х атомов углерода. Циклоалканы с размером цикла более 4-х атомов углерода при взаимодействии с галогенами вступают в реакцию замещения с сохранением цикла:

Циклопропан и циклобутан — циклоалканы с минимальным размером цикла преимущественно вступают в реакции присоединения, сопровождающиеся разрывом цикла:

Замещение атомов водорода при третичном атоме углерода происходит в большей степени, чем при вторичном и первичном. Таким образом, бромирование изобутана протекает преимущественно следующим образом:

Установите соответствие между схемой реакции и органическим веществом, которое является продуктом этой реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Ответ: 6134

Пояснение:

Нагревание альдегидов со свежеосажденным гидроксидом меди приводит к окислению альдегидной группы до карбоксильной:

Альдегиды и кетоны восстанавливаются водородом в присутствии никеля, платины или палладия до спиртов:

Первичные и вторичные спирты окисляются раскаленным CuO до альдегидов и кетонов соответственно:

При действии концентрированной серной кислоты на этанол при нагревании возможно образование двух различных продуктов. При нагревании до температуры ниже 140 оС преимущественно протекает межмолекулярная дегидратация с образованием диэтилового эфира, а при нагревании более 140оС — внутримолекулярная, в результате которой образуется этилен:

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, реакция термического разложения которых является окислительно-восстановительной.

1) нитрат алюминия

2) гидрокарбонат калия

3) гидроксид алюминия

4) карбонат аммония

5) нитрат аммония

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 15

Пояснение:

Окислительно-восстановительными называют такие реакции в результате протекания которых химические один или более химических элемента изменяют свою степень окисления.

Реакции разложения абсолютно всех нитратов относятся к окислительно-восстановительным. Нитраты металлов от Mg до Cu включительно разлагаются до оксида металла, диоксида азота и молекулярного кислорода:

Все гидрокарбонаты металлов разлагаются уже при незначительном нагревании (60 о С) до карбоната металла, углекислого газа и воды. При этом изменения степеней окисления не происходит:

Нерастворимые оксиды разлагаются при нагревании. Реакция при этом не является окислительно-восстановительной т.к. ни один химический элемент степень окисления в результате нее не меняет:

Карбонат аммония разлагается при нагревании на углекислый газ, воду и аммиак. Реакция не является окислительно-восстановительной:

Нитрат аммония разлагается на оксид азота (I) и воду. Реакция относится к ОВР:

Из предложенного перечня выберите два внешних воздействия, которые приводят к увеличению скорости реакции азота с водородом.

1) понижение температуры

2) повышение давления в системе

5) использование ингибитора

Запишите в поле ответа номера выбранных внешних воздействий.

Ответ: 24

Пояснение:

1) понижение температуры:

Скорость любой реакции при понижении температуры снижается

2) повышение давления в системе:

Повышение давления увеличивает скорость любой реакции, в которой принимает участие хотя бы одно газообразное вещество.

3) уменьшение концентрации водорода

Уменьшение концентрации всегда снижает скорость реакции

4) увеличение концентрации азота

Увеличение концентрации реагентов всегда повышает скорость реакции

5) использование ингибитора

Ингибиторами называют вещества, которые замедляют скорость реакции.

Установите соответствие между формулой вещества и продуктами электролиза водного раствора этого вещества на инертных электродах: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Ответ: 5251

Пояснение:

А) NaBr → Na + + Br —

За катод между собой конкурируют катионы Na + и молекулы воды.

2H 2 O + 2e — → H 2 + 2OH —

2Cl — -2e → Cl 2

Б) Mg(NO 3) 2 → Mg 2+ + 2NO 3 —

За катод между собой конкурируют катионы Mg 2+ и молекулы воды.

Катионы щелочных металлов, а также магния и алюминия не способны восстановиться в условиях водного раствора ввиду высокой активности. По этой причине вместо них восстанавливаются молекулы воды в соответствии с уравнением:

2H 2 O + 2e — → H 2 + 2OH —

За анод между собой конкурируют анионы NO 3 — и молекулы воды.

2H 2 O — 4e — → O 2 + 4H +

Таким образом, подходит ответ 2 (водород и кислород).

В) AlCl 3 → Al 3+ + 3Cl —

Катионы щелочных металлов, а также магния и алюминия не способны восстановиться в условиях водного раствора ввиду высокой активности. По этой причине вместо них восстанавливаются молекулы воды в соответствии с уравнением:

2H 2 O + 2e — → H 2 + 2OH —

За анод между собой конкурируют анионы Cl — и молекулы воды.

Анионы, состоящие из одного химического элемента (кроме F —) выигрывают конкуренцию у молекул воды за окисление на аноде:

2Cl — -2e → Cl 2

Таким образом подходит вариант ответа 5 (водород и галоген).

Г) CuSO 4 → Cu 2+ + SO 4 2-

Катионы металлов правее водорода в ряду активности легко восстанавливаются в условиях водного раствора:

Cu 2+ + 2e → Cu 0

Кислотные остатки, содержащие кислотообразующий элемент в высшей степени окисления, проигрывают конкуренцию молекулам воды за окисление на аноде:

2H 2 O — 4e — → O 2 + 4H +

Таким образом подходит вариант ответа 1 (кислород и металл).

Установите соответствие между названием соли и средой водного раствора этой соли: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Ответ: 3312

Пояснение:

А) сульфат железа(III) — Fe 2 (SO 4) 3

образован слабым «основанием» Fe(OH) 3 и сильной кислотой H 2 SO 4 . Вывод — среда кислая

Б) хлорид хрома(III) — CrCl 3

образован слабым «основанием» Cr(OH) 3 и сильной кислотой HCl. Вывод — среда кислая

В) сульфат натрия — Na 2 SO 4

Образован сильным основанием NaOH и сильной кислотой H 2 SO 4 . Вывод — среда нейтральная

Г) сульфид натрия — Na 2 S

Образован сильным основанием NaOH и слабой кислотой H 2 S. Вывод — среда щелочная.

Установите соответствие между способом воздействия на равновесную систему

СO (г) + Cl 2(г) СOCl 2(г) + Q

и направлением смещения химического равновесия в результате этого воздействия: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Ответ: 3113

Пояснение:

Смещение равновесия при внешнем воздействии на систему происходит таким образом, чтобы минимизировать эффект от этого внешнего воздействия (принцип Ле Шателье).

А) Увеличение концентрации CO приводит к смещению равновесия в сторону прямой реакции, поскольку в результате нее уменьшается количество CO.

Б) Повышение температуры будет смещать равновесие в сторону эндотермической реакции. Поскольку прямая реакция является экзотермической (+Q), то равновесие будет смещаться в сторону обратной реакции.

В) Понижение давления будет смещать равновесие в сторону той реакции в результате которой происходит увеличение количества газов. В результате обратной реакции образуется больше газов, чем в результате прямой. Таким образом, равновесие сместится в сторону обратной реакции.

Г) Увеличение концентрации хлора приводит к смещению равновесия в сторону прямой реакции, поскольку в результате нее уменьшается количество хлора.

Установите соответствие между двумя веществами и реагентом, с помощью которого можно различить эти вещества: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Ответ: 3454

Пояснение:

Различить два вещества с помощью третьего можно только в том случае, если эти два вещества по-разному с ним взаимодействуют, и, главное, эти отличия внешне различимы.

А) Растворы FeSO 4 и FeCl 2 можно различить с помощью раствора нитрата бария. В случае FeSO 4 происходит образование белого осадка сульфата бария:

FeSO 4 + BaCl 2 = BaSO 4 ↓ + FeCl 2

В случае FeCl 2 никаких видимых признаков взаимодействия нет, поскольку реакция не протекает.

Б) Растворы Na 3 PO 4 и Na 2 SO 4 можно различить с помощью раствора MgCl 2 . Раствор Na 2 SO 4 в реакцию не вступает, а в случае Na 3 PO 4 выпадает белый осадок фосфата магния:

2Na 3 PO 4 + 3MgCl 2 = Mg 3 (PO 4) 2 ↓ + 6NaCl

В) Растворы KOH и Ca(OH) 2 можно различить с помощью раствора Na 2 CO 3 . KOH с Na 2 CO 3 не реагирует, а Ca(OH) 2 дает с Na 2 CO 3 белый осадок карбоната кальция:

Ca(OH) 2 + Na 2 CO 3 = CaCO 3 ↓ + 2NaOH

Г) Растворы KОН и KCl можно различить с помощью раствора MgCl 2 . KCl с MgCl 2 не реагирует, а смешение растворов KОН и MgCl 2 приводит к образованию белого осадка гидроксида магния:

MgCl 2 + 2KОН = Mg(OH) 2 ↓ + 2KCl

Установите соответствие между веществом и областью его применения: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Ответ: 2331
Пояснение:
Аммиак — используется в производстве азотистых удобрений. В частности, аммиак является сырьем для производства азотной кислоты, из которой в свою очередь получают удобрения — натриевую, калиевую и аммиачную селитры (NaNO 3 , KNO 3 , NH 4 NO 3).
Тетрахлорид углерода и ацетон используются в качестве растворителей.
Этилен используется для получения высокомолекулярных соединений (полимеров), а именно полиэтилена.

Продолжаем обсуждать решение задачи вида С1 (№ 30), которая обязательно встретится всем, кто будет сдавать ЕГЭ по химии. В первой части статьи мы изложили общий алгоритм решения задачи 30, во второй части разобрали несколько достаточно сложных примеров.

Третью часть начнем с обсуждения типичных окислителей и восстановителей и их превращений в различных средах.

Пятый шаг : обсуждаем типичные ОВР, которые могут встретиться в задаче №30

Хотелось бы напомнить несколько моментов, связанных с понятием степени окисления . Мы уже отмечали, что постоянная степень окисления характерна лишь для относительно небольшого числа элементов (фтора, кислорода, щелочных и щелочноземельных металлов и т. п.) Большинство элементов может проявлять разные степени окисления. Например, для хлора возможны все состояния от -1 до +7, хотя наиболее стабильны нечетные значения. Азот проявляет степени окисления от -3 до +5 и т. д.

Следует четко запомнить два важных правила.

1. Высшая степень окисления элемента - неметалла в большинстве случаев совпадает с номером группы, в которой находится данный элемент, а низшая степень окисления = номер группы - 8.

Например, хлор находится в VII группе, следовательно, его высшая степень окисления = +7, а низшая - 7 - 8 = -1. Селен находится в VI группе. Высшая степень окисления = +6, низшая - (-2). Кремний расположен в IV группе; соответствующие значения равны +4 и -4.

Запомните, что из этого правила есть исключения: высшая степень окисления кислорода = +2 (и даже она проявляется только во фториде кислорода), а высшая степень окисления фтора = 0 (в простом веществе)!

2. Металлы не способны проявлять отрицательные степени окисления. Это довольно важно, учитывая, что более 70% химических элементов относятся именно к металлам.

А теперь вопрос: "Может ли Mn(+7) выступать в химических реакциях в роли восстановителя?" Не спешите, попробуйте ответить самостоятельно.

Правильный ответ: "Нет, не может!" Объяснить это очень легко. Взгляните на положение этого элемента в периодической системе . Mn находится в VII группе, следовательно, его ВЫСШАЯ степень окисления равна +7. Если бы Mn(+7) выступал в роли восстановителя, его степень окисления повысилась бы (вспомните определение восстановителя!), а это невозможно, поскольку она и так имеет максимальное значение. Вывод: Mn(+7) может быть только окислителем.

По той же причине ТОЛЬКО ОКИСЛИТЕЛЬНЫЕ свойства могут проявлять S(+6), N(+5), Cr(+6), V(+5), Pb(+4) и т. д. Взгляните на положение этих элементов в периодической системе и убедитесь в этом сами.

И еще вопрос: "Может ли Se(-2) выступать в химических реакциях в роли окислителя?"

И вновь отрицательный ответ. Вы, вероятно, уже догадались, в чем тут дело. Селен находится в VI группе, его НИЗШАЯ степень окисления равна -2. Se(-2) не может ПРИОБРЕТАТЬ электроны, т. е., не может быть окислителем. Если Se(-2) участвует в ОВР, то только в роли ВОССТАНОВИТЕЛЯ.

По аналогичной причине ТОЛЬКО ВОССТАНОВИТЕЛЕМ может быть N(-3), P(-3), S(-2), Te(-2), I(-1), Br(-1) и т. д.

Окончательный вывод: элемент, находящийся в низшей степени окисления, может выступать в ОВР только в роли восстановителя, а элемент с высшей степенью окисления - только в роли окислителя.

"А что, если элемент имеет промежуточную степень окисления?" - спросите вы. Ну, тогда возможно и его окисление, и его восстановление. Например, сера в реакции с кислородом окисляется, а в реакции с натрием - восстанавливается.

Наверное, логично предположить, что каждый элемент в высшей степени окисления будет выраженным окислителем, а в низшей - сильным восстановителем. В большинстве случаев это действительно так. Например, все соединения Mn(+7), Cr(+6), N(+5) можно отнести к сильным окислителям. Но, например, P(+5) и С(+4) восстанавливаются с трудом. А уж заставить Ca(+2) или Na(+1) выступить в роли окислителя практически невозможно, хотя, формально говоря, +2 и +1 - это тоже высшие степени окисления.

Наоборот, многие соединения хлора (+1) являются мощными окислителями, хотя степень окисления +1 в данном случае далека от высшей.

F(-1) и Cl(-1) - плохие восстано­вители, а их аналоги (Br(-1) и I(-1)) - хорошие. Кислород в низшей степени окисления (-2) практически не проявляет восстановительные свойства, а Te(-2) - мощный восстановитель.

Мы видим, что все не так очевидно, как хотелось бы. В ряде случаев, способность к окислению - восстановлению можно легко предвидеть, в других случаях - нужно просто запомнить, что вещество Х - это, скажем, хороший окислитель.

Кажется, мы наконец-то добрались до списка типичных окислителей и восстановителей. Хотелось бы, чтобы вы не просто "вызубрили" эти формулы (хотя и это будет неплохо!), но и смогли бы объяснить, почему то или иное вещество попало в соответствующий список.

Типичные окислители

1. Простые вещества - неметаллы: F 2 , O 2 , O 3 , Cl 2 , Br 2 .
2. Концентрированная серная кислота (H 2 SO 4), азотная кислота (HNO 3) в любой концентрации, хлорноватистая кислота (HClO), хлорная кислота (HClO 4).
3. Перманганат калия и манганат калия (KMnO 4 и K 2 MnO 4), хроматы и бихроматы (K 2 CrO 4 и K 2 Cr 2 O 7), висмутаты (напр., NaBiO 3).
4. Оксиды хрома (VI), висмута (V), свинца (IV), марганца (IV).
5. Гипохлориты (NaClO), хлораты (NaClO 3) и перхлораты (NaClO 4); нитраты (KNO 3).
6. Пероксиды, надпероксиды, озониды, органические перекиси, пероксокислоты, все остальные вещества, содержащие группировку -O-O- (напр., пероксид водорода - H 2 O 2 , пероксид натрия - Na 2 O 2 , надпероксид калия - KO 2).
7. Ионы металлов, расположенных в правой части ряда напряжений: Au 3+ , Ag + .

Типичные восстановители

1. Простые вещества - металлы: щелочные и щелочноземельные, Mg, Al, Zn, Sn.
2. Простые вещества - неметаллы: H 2 , C.
3. Гидриды металлов: LiH, CaH 2 , алюмогидрид лития (LiAlH 4), боргидрид натрия (NaBH 4).
4. Гидриды некоторых неметаллов: HI, HBr, H 2 S, H 2 Se, H 2 Te, PH 3 , силаны и бораны.
5. Иодиды, бромиды, сульфиды, селениды, фосфиды, нитриды, карбиды, нитриты, гипофосфиты, сульфиты.
6. Угарный газ (CO).

Хотелось бы подчеркнуть несколько моментов:

1. Я не ставил перед собой цели перечислить все окислители и восстановители. Это невозможно, да и не нужно.
2. Одно и то же вещество может выступать в одном процессе в роли окислителя, а в другом - в роли в-теля.
3. Никто не может гарантировать, что в экзаменационной задаче C1 вам обязательно встретится одно из этих веществ, но вероятность этого весьма высока.
4. Важно не механическое запоминание формул, а ПОНИМАНИЕ. Попробуйте проверить себя: выпишите вперемешку вещества из двух списков, а затем попробуйте самостоятельно разделить их на типичные окислители и восстановители. Руководствуйтесь теми соображениями, которые мы обсуждали в начале этой статьи.

А теперь небольшая контрольная работа. Я предложу вам несколько неполных уравнений, а вы попробуете найти окислитель и восстановитель. Дописывать правые части уравнений пока не обязательно.

Пример 12 . Определите окислитель и восстановитель в ОВР:

HNO 3 + Zn = ...

CrO 3 + C 3 H 6 + H 2 SO 4 = ...

Na 2 SO 3 + Na 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 = ...

O 3 + Fe(OH) 2 + H 2 O = ...

CaH 2 + F 2 = ...

KMnO 4 + KNO 2 + KOH = ...

H 2 O 2 + K 2 S + KOH = ...

Думаю, вы справились с этим заданием без труда. Если же возникли проблемы, прочитайте еще раз начало этой статьи, поработайте над списком типичных окислителей.

"Все это чудесно! - воскликнет нетерпеливый читатель. - Но где же обещанные задачи С1 с неполными уравнениями? Да, в примере 12 мы смогли определить окислитель и в-тель, но ведь главное не в этом. Главное - суметь ДОПОЛНИТЬ уравнение реакции, а разве список окислителей сможет нам в этом помочь?"

Да, сможет, если понимать, ЧТО ПРОИСХОДИТ с типичными окислителями в различных условиях. Вот именно этим мы сейчас и займемся.

Шестой шаг : превращения некоторых окислителей в разных средах. "Судьба" перманганатов, хроматов, азотной и серной кислот

Итак, мы должны не только уметь распознавать типичные окислители, но и понимать, во что превращаются эти вещества в ходе ОВР. Очевидно, что без этого понимания мы не сможем правильно решить задачу 30. Ситуация усложняется тем, что продукты взаимодействия невозможно указать ОДНОЗНАЧНО. Бессмысленно спрашивать: "Во что превратится перманганат калия в ходе процесса восстановления?" Все зависит от множества причин. В случае KMnO 4 главная из них - это кислотность (pH) среды. В принципе, характер продуктов восстановления может зависеть от:

1. используемого в ходе процесса восстановителя,
2. кислотности среды,
3. концентраций участников реакции,
4. температуры процесса.

Мы не будем сейчас говорить о влиянии концентрации и температуры (хотя пытливые юные химики могут вспомнить, что, например, хлор и бром по-разному взаимодействуют с водным раствором щелочи на холоду и при нагревании). Сосредоточимся на рН среды и силе восстановителя.

Информацию, приведенную ниже, следует просто запомнить. Не надо пытаться анализировать причины, просто ЗАПОМНИТЕ продукты реакций. Уверяю вас, на ЕГЭ по химии это может вам пригодиться.

Продукты восстановления перманганата калия (KMnO 4) в различных средах

Пример 13 . Дополните уравнения окислительно - восстановительных реакций:

KMnO 4 + H 2 SO 4 + K 2 SO 3 = ...
KMnO 4 + H 2 O + K 2 SO 3 = ...
KMnO 4 + KOH + K 2 SO 3 = ...

Решение . Руководствуясь списком типичных окислителей и восстановителей, приходим к выводу, что окислителем во всех этих реакциях является перманганат калия, а восстановителем - сульфит калия.

H 2 SO 4 , H 2 O и КОН определяют характер раствора. В первом случае реакция идет в кислой среде, во втором - в нейтральной, в третьем - в щелочной.

Вывод: в первом случае перманганат будет восстановлен до соли Mn(II), во втором - до диоксида марганца, в третьем - до манганата калия. Дополним уравнения реакций:

KMnO 4 + H 2 SO 4 + K 2 SO 3 = MnSO 4 + ...
KMnO 4 + H 2 O + K 2 SO 3 = MnO 2 + ...
KMnO 4 + KOH + K 2 SO 3 = K 2 MnO 4 + ...

А во что превратится сульфит калия? Ну, естественно, в сульфат. Очевидно, что К в составе K 2 SO 3 окислять дальше просто некуда, окисление кислорода крайне маловероятно (хотя, в принципе, возможно), а вот S(+4) легко превращается в S(+6). Продукт окисления - K 2 SO 4 , можно добавить эту формулу в уравнения:

KMnO 4 + H 2 SO 4 + K 2 SO 3 = MnSO 4 + K 2 SO 4 + ...
KMnO 4 + H 2 O + K 2 SO 3 = MnO 2 + K 2 SO 4 + ...
KMnO 4 + KOH + K 2 SO 3 = K 2 MnO 4 + K 2 SO 4 + ...

Наши уравнения практически готовы. Осталось добавить вещества, которые непосредственно не участвуют в ОВР и расставить коэффициенты. Кстати, если начать со второго пункта, возможно, будет даже проще. Построим, например, электронный баланс для последней реакции

Ставим коэффициент 2 перед формулами KMnO 4 и K 2 MnO 4 ; перед формулами сульфита и сульфата калия подразумеваем коэфф. 1:

2KMnO 4 + KOH + K 2 SO 3 = 2K 2 MnO 4 + K 2 SO 4 + ...

Справа видим 6 атомов калия, слева - пока только 5. Надо исправлять положение; ставим перед формулой КОН коэффициент 2:

2KMnO 4 + 2KOH + K 2 SO 3 = 2K 2 MnO 4 + K 2 SO 4 + ...

Последний штрих: в левой части видим атомы водорода, справа их нет. Очевидно, надо срочно найти какое-то вещество, которое содержит водород в степени окисления +1. Давайте возьмем воду!

2KMnO 4 + 2KOH + K 2 SO 3 = 2K 2 MnO 4 + K 2 SO 4 + H 2 O

Проверяем еще раз уравнение. Да, все отлично!

"Интересное кино! - заметит бдительный юный химик. - А почему это вы добавили на последнем шаге именно воду? А если я захочу добавить перекись водорода или просто Н 2 или гидрид калия или Н 2 S? Вы добавили воду, т. к. ее НЕОБХОДИМО было добавить или вам просто так захотелось?"

Что же, давайте разбираться. Ну, во-первых, добавлять вещества в уравнение реакции по своему желанию мы, естественно не имеем права. Реакция идет именно так, как она идет; как распорядилась природа. Наши симпатии и антипатии не в силах повлиять на ход процесса. Мы можем попробовать изменить условия реакции (повысить температуру, добавить катализатор, изменить давление), но если условия реакции заданы, ее результат уже не может зависеть от нашей воли. Таким образом, формула воды в уравнении последней реакции - это не мое желание, а факт.

Во-вторых, вы, можете попробовать уравнять реакцию в случаях, когда вместо воды будут присутствовать перечисленные вами вещества. Уверяю вас: ни в одном случае вы не сможете этого сделать.

В-третьих, варианты с H 2 O 2 , Н 2 , KH или Н 2 S просто неприемлемы в данном случае по тем или другим причинам. Например, в первом случае меняется степень окисления кислорода, во втором и 3-м - водорода, а мы договорились, что степень окисления поменяется только у Mn и S. В четвертом случае сера вообще выступила в роли окислителя, а мы условились, что S - восстановитель. Кроме того, гидрид калия вряд ли "выживет" в водной среде (а реакция, напомню, идет в водном р-ре), а H 2 S (даже если бы это вещество и образовалось) неминуемо вступит в р-цию с КОН. Как видите, знание химии позволяет нам отвергнуть эти в-ва.

"Но почему именно вода?" - спросите вы.

Да, потому, например, что в данном процессе (как и во многих других) вода выступает в качестве растворителя. Потому, например, что если вы проанализируете все реакции, написанные вами за 4 года изучения химии, обнаружится, что Н 2 O встречается едва ли не в половине уравнений. Вода - вообще довольно "популярное" в химии соединение.

Поймите, я не утверждаю, что каждый раз, когда в задаче 30 вам надо "куда-то отправить водород" или "откуда-то взять кислород", необходимо хвататься за воду. Но, наверное, это будет первое вещество, о котором следует подумать.

Похожая логика используется для уравнений реакций в кислой и нейтральной средах. В первом случае необходимо добавить в правую часть формулу воды, во втором - гидроксида калия:

KMnO 4 + H 2 SO 4 + K 2 SO 3 = MnSO 4 + K 2 SO 4 + H 2 O,
KMnO 4 + H 2 O + K 2 SO 3 = MnO 2 + K 2 SO 4 + KOH.

Расстановка коэффициентов у многоопытных юных химиков не должна вызвать ни малейших затруднений. Окончательный ответ:

2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 + 5K 2 SO 3 = 2MnSO 4 + 6K 2 SO 4 + 3H 2 O,
2KMnO 4 + H 2 O + 3K 2 SO 3 = 2MnO 2 + 3K 2 SO 4 + 2KOH.

В следующей части мы поговорим о продуктах восстановления хроматов и бихроматов, об азотной и серной кислотах.

Мы обсудили общий алгоритм решения задачи С5. Пришло время разобрать конкретные примеры и предложить вам подборку задач для самостоятельного решения.

Пример 2 . На полное гидрирование 5,4 г некоторого алкина расходуется 4,48 л водорода (н. у.) Определите молекулярную формулу данного алкина.

Решение . Будем действовать в соответствии с общим планом. Пусть молекула неизвестного алкина содержит n атомов углерода. Общая формула гомологического ряда C n H 2n-2 . Гидрирование алкинов протекает в соответствии с уравнением:

C n H 2n-2 + 2Н 2 = C n H 2n+2 .

Количество вступившего в реакцию водорода можно найти по формуле n = V/Vm. В данном случае n = 4,48/22,4 = 0,2 моль.

Уравнение показывает, что 1 моль алкина присоединяет 2 моль водорода (напомним, что в условии задачи идет речь о полном гидрировании), следовательно, n(C n H 2n-2) = 0,1 моль.

По массе и количеству алкина находим его молярную массу: М(C n H 2n-2) = m(масса)/n(количество) = 5,4/0,1 = 54 (г/моль).

Относительная молекулярная масса алкина складывается из n атомных масс углерода и 2n-2 атомных масс водорода. Получаем уравнение:

12n + 2n - 2 = 54.

Решаем линейное уравнение, получаем: n = 4. Формула алкина: C 4 H 6 .

Ответ : C 4 H 6 .

Хотелось бы обратить внимание на один существенный момент: молекулярной формуле C 4 H 6 соответствует несколько изомеров, в т. ч., два алкина (бутин-1 и бутин-2). Опираясь на данные задачи, мы не сможем однозначно установить структурную формулу исследуемого вещества. Впрочем, в данном случае этого и не требуется!

Пример 3 . При сгорании 112 л (н. у.) неизвестного циклоалкана в избытке кислорода образуется 336 л СО 2 . Установите структурную формулу циклоалкана.

Решение . Общая формула гомологического ряда циклоалканов: С n H 2n . При полном сгорании циклоалканов, как и при горении любых углеводородов, образуются углекислый газ и вода:

C n H 2n + 1,5n O 2 = n CO 2 + n H 2 O.

Обратите внимание: коэффициенты в уравнении реакции в данном случае зависят от n!

В ходе реакции образовалось 336/22,4 = 15 моль углекислого газа. В реакцию вступило 112/22,4 = 5 моль углеводорода.

Дальнейшие рассуждения очевидны: если на 5 моль циклоалкана образуется 15 моль CO 2 , то на 5 молекул углеводорода образуется 15 молекул углекислого газа, т. е., одна молекула циклоалкана дает 3 молекулы CO 2 . Поскольку каждая молекула оксида углерода (IV) содержит по одному атому углерода, можно сделать вывод: в одной молекуле циклоалкана содержится 3 атома углерода.

Вывод: n = 3, формула циклоалкана - С 3 Н 6 .

Как видите, решение этой задачи не "вписывается" в общий алгоритм. Мы не искали здесь молярную массу соединения, не составляли никакого уравнения. По формальным критериям этот пример не похож на стандартную задачу С5. Но выше я уже подчеркивал, что важно не вызубрить алгоритм, а понимать СМЫСЛ производимых действий. Если вы понимаете смысл, вы сами сможете на ЕГЭ внести изменения в общую схему, выбрать наиболее рациональный путь решения.

В этом примере присутствует еще одна "странность": необходимо найти не только молекулярную, но и структурную формулу соединения. В предыдущей задаче нам этого сделать не удалось, а в данном примере - пожалуйста! Дело в том, что формуле С 3 Н 6 соответствует всего один изомер - циклопропан.

Ответ : циклопропан.

Пример 4 . 116 г некоторого предельного альдегида нагревали длительное время с аммиачным раствором оксида серебра. В ходе реакции образовалось 432 г металлического серебра. Установите молекулярную формулу альдегида.

Решение . Общая формула гомологического ряда предельных альдегидов: C n H 2n+1 COH. Альдегиды легко окисляются до карбоновых кислот, в частности, под действием аммиачного раствора оксида серебра:

C n H 2n+1 COH + Ag 2 O = C n H 2n+1 COOH + 2Ag.

Примечание. В действительности, реакция описывается более сложным уравнением. При добавлении Ag 2 O к водному раствору аммиака образуется комплексное соединение OH - гидроксид диамминсеребра. Именно это соединение и выступает в роли окислителя. В ходе реакции образуется аммонийная соль карбоновой кислоты:

C n H 2n+1 COH + 2OH = C n H 2n+1 COONH 4 + 2Ag + 3NH 3 + H 2 O.

Еще один важный момент! Окисление формальдегида (HCOH) не описывается приведенным уравнением. При взаимодействии НСОН с аммиачным раствором оксида серебра выделяется 4 моль Ag на 1 моль альдегида:

НCOH + 2Ag 2 O = CO 2 + H 2 O + 4Ag.

Будьте осторожны, решая задачи, связанные с окислением карбонильных соединений!

Вернемся к нашему примеру. По массе выделившегося серебра можно найти количество данного металла: n(Ag) = m/M = 432/108 = 4 (моль). В соответствии с уравнением, на 1 моль альдегида образуется 2 моль серебра, следовательно, n(альдегида) = 0,5n(Ag) = 0,5*4 = 2 моль.

Молярная масса альдегида = 116/2 = 58 г/моль. Дальнейшие действия попробуйте проделать самостоятельно: необходимо составить уравнение решить его и сделать выводы.

Ответ : C 2 H 5 COH.

Пример 5 . При взаимодействии 3,1 г некоторого первичного амина с достаточным количеством HBr образуется 11,2 г соли. Установите формулу амина.

Решение . Первичные амины (С n H 2n+1 NH 2) при взаимодействии с кислотами образуют соли алкиламмония:

С n H 2n+1 NH 2 + HBr = [С n H 2n+1 NH 3 ] + Br - .

К сожалению, по массе амина и образовавшейся соли мы не сможем найти их количества (поскольку неизвестны молярные массы). Пойдем по другому пути. Вспомним закон сохранения массы: m(амина) + m(HBr) = m(соли), следовательно, m(HBr) = m(соли) - m(амина) = 11,2 - 3,1 = 8,1.

Обратите внимание на этот прием, весьма часто используемый при решении C 5. Если даже масса реагента не дана в явной форме в условии задачи, можно попытаться найти ее по массам других соединений.

Итак, мы вернулись в русло стандартного алгоритма. По массе бромоводорода находим количество, n(HBr) = n(амина), M(амина) = 31 г/моль.

Ответ : CH 3 NH 2 .

Пример 6 . Некоторое количество алкена Х при взаимодействии с избытком хлора образует 11,3 г дихлорида, а при реакции с избытком брома - 20,2 г дибромида. Определите молекулярную формулу Х.

Решение . Алкены присоединяют хлор и бром с образованием дигалогенпроизводных:

С n H 2n + Cl 2 = С n H 2n Cl 2 ,

С n H 2n + Br 2 = С n H 2n Br 2 .

Бессмысленно в данной задаче пытаться найти количество дихлорида или дибромида (неизвестны их молярные массы) или количества хлора или брома (неизвестны их массы).

Используем один нестандартный прием. Молярная масса С n H 2n Cl 2 равна 12n + 2n + 71 = 14n + 71. М(С n H 2n Br 2) = 14n + 160.

Массы дигалогенидов также известны. Можно найти количества полученных веществ: n(С n H 2n Cl 2) = m/M = 11,3/(14n + 71). n(С n H 2n Br 2) = 20,2/(14n + 160).

По условию, количество дихлорида равно количеству дибромида. Этот факт дает нам возможность составить уравнение: 11,3/(14n + 71) = 20,2/(14n + 160).

Данное уравнение имеет единственное решение: n = 3.

Ответ : C 3 H 6

В финальной части предлагаю вам подборку задач вида С5 разной сложности. Попробуйте решить их самостоятельно - это будет отличной тренировкой перед сдачей ЕГЭ по химии!

Copyright Repetitor2000.ru, 2000-2015

Курысева Надежда Геннадьевна
учитель химии высшей категории, МОУ СОШ №36 г. Владимир

На факультативных занятиях, в основном, отрабатываются задания части С.

Для этого мы предлагаем подборку заданий из вариантов открытых КИМов прошлых лет.

Можно отрабатывать умения, выполняя задания части С в любой последовательности. Однако мы придерживаемся следующего порядка: вначале решаем задачи С5 и выполняем цепочки С3. (Подобные задания выполнялись учащимися в X классе.) Таким образом закрепляются, система-тизируются и совершенствуются знания и умения учащихся по органической химии.

После изучения темы «Растворы» переходим к решению задач С4 . В теме «Окислительно-восстановительные реакции» знакомим учащихся с методом ионно-электронного баланса (метод полуреакций), а затем отрабатываем умение писать окислительно-восстановительные реакции заданий С1 и С2.

Предлагаем на конкретных примерах посмотреть выполнение отдельных заданий части С .

Задания части С1 проверяют умение составлять уравнения окисли-тельно-восстановительных реакций. Сложность состоит в том, что некото-рые реагенты или продукты реакции пропущены. Учащиеся, логически рас-суждая, должны их определить. Предлагаем два варианта выполнения таких заданий: первый - логические рассуждения и нахождение недостающих ве-ществ; второй - написание уравнения методом ионно-электронного баланса (метод полуреакций - см. приложение №3), а затем составление традицион-ного электронного баланса, т.к. это и требуется от экзаменующегося. В раз-ных случаях учащиеся сами определяют, каким способом предпочтительнее вос-пользоваться. Для обоих вариантов просто необходимо хорошо знать ос-нов-ные окислители и восстановители, а также их продукты. Для этого пред-лагаем учащимся таблицу«Окислители и восста-новители», знакомим с нею (приложение №3).

Предлагаем выполнение задания с использованием первого способа.

Задание. Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции P + HNO 3 → NO 2 + … Определите окислитель и восстановитель.

Азотная кислота - сильный окислитель, следовательно, простое вещество фосфор - восстановитель. Запишем электронный баланс:

HNO 3 (N +5) - окислитель, Р - восстановитель.

Задание. Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции K 2 Cr 2 O 7 + … + H 2 SO 4 → I 2 + Cr 2 ( SO 4 ) 3 + … + H 2 O . Определите окислитель и восстановитель.

K 2 Cr 2 O 7 -окислитель, т. к. хром в высшей степени окисления +6, H 2 SO 4 - среда, следовательно, пропущен восстановитель. Логично предположить, что это ион I - . Запишем электронный баланс:

K 2 Cr 2 O 7 (Cr +6) - окислитель, KI (I -1) - восстановитель.

Наиболее сложные задания С2. Они ориентированы на проверку усвое-ния 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 генетиче-ской связи между заданными веществами и применение умений составлять уравнения химических реакций с соблюдением правила Бертолле и окисли-тельно-восстановительных реакций.

1. внимательно проанализировать данные в задании вещества;
2. используя схему генетической связи между классами веществ, оценить взаимодействие их друг с другом (найти кислотно-основные взаимодейст-вия, обменные, металл с кислотой (или щелочью), металл с неметаллом и др.);
3. определить степени окисления элементов в веществах, оценить, какое веще-ство может быть только окислителем, только восстановителем, а ка-кое - и окислителем и восстановителем. Далее составить окислительно-вос-становительные 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: 2 CsOH + H 2 SO 4 = Cs 2 SO 4 + 2H 2 O.

Находим обменный процесс, идущий с выпадением осадка нераство-римого основания. FeCl 3 + 3CsOH = Fe(OH) 3 ↓ + 3CsCl.

В теме «Хром» изучаются реакции превращения бихроматов в хроматы в щелочной среде.Na 2 Cr 2 O 7 + 2CsOH = Na 2 CrO 4 + Cs 2 CrO 4 + H 2 O.

Проанализируем возможность протекания окислительно-восстанови-тельного процесса. FeCl 3 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 реак-ций, рассмотренную при выполнении заданий части С1 , запишем:

2FeCl 3 + 2NaI = 2NaCl + 2FeCl 2 + I 2

ЕГЭ. Химия. 1000 заданий с ответами и решениями. Рябов М.А.

М.: 2017. - 400 с.

Настоящее пособие включает около 1000 тестов и заданий по химии, подготовленных на основе перечня элементов содержания, проверяемых на Едином государственном экзамене по химии. Приводятся решения тестов и заданий, при этом повторяются соответствующие разделы курса химии. Пособие дает возможность самостоятельно составлять многочисленные варианты ЕГЭ в соответствии с текущим планом. Предназначено для учащихся, готовящихся к сдаче ЕГЭ по химии, преподавателей химии, родителей, а также методистов и членов приемных комиссий.

Формат: pdf

Размер: 4,4 Мб

Смотреть, скачать: drive.google

СОДЕРЖАНИЕ
Введение 7
Перечень элементов содержания, проверяемых на Едином государственном экзамене по химии 7
1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ХИМИИ 15
1.1. Современные представления о строении атома 15
1.1.1. Строение электронных оболочек атомов элементов первых четырех периодов: S-, р- и d-элементы.
Электронная конфигурация атома. Основное и возбужденное состояние атомов 15
1.2. Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева 20
1.2.1. Закономерности изменения свойств элементов и их соединений по периодам и группам 20
1.2.2. Общая характеристика металлов главных подгрупп I-III групп в связи с их положением в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева и особенностями строения их атомов 25
1.2.3. Характеристика переходных элементов - меди, цинка, хрома, железа - по их положению в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева и особенностям строения их атомов 29
1.2.4. Общая характеристика неметаллов главных подгрупп IV-VII групп в связи с их положением
в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева и особенностями строения их атомов.... 32
1.3. Химическая связь и строение вещества 37
1.3.1. Ковалентная химическая связь, ее разновидности и механизмы образования. Характеристики ковалентной связи (полярность и энергия связи). Ионная связь. Металлическая связь. Водородная связь 37
1.3.2. Электроотрицательность. Степень окисления и валентность химических элементов.44
1.3.3. Вещества молекулярного и немолекулярного строения. Тип кристаллической решетки. Зависимость
свойств веществ от их состава и строения 55
1.4. Химическая реакция 61
1.4.1. Классификация химических реакций в неорганической и органической химии 61
1.4.2. Тепловой эффект химической реакции. Термохимические уравнения 68
1.4.3. Скорость реакции, ее зависимость от различных факторов 71
1.4.4. Обратимые и необратимые химические реакции. Химическое равновесие. Смещение химического равновесия под действием различных факторов 78
1.4.5. Электролитическая диссоциация электролитов в водных растворах. Сильные и слабые электролиты 88
1.4.6. Реакции ионного обмена 94
1.4.7. Гидролиз солей. Среда водных растворов: кислая, нейтральная, щелочная 100
1.4.8. Реакции окислительно-восстановительные. Коррозия металлов и способы защиты от нее 116
1.4.9. Электролиз расплавов и растворов (солей, щелочей, кислот) 136
1.4.10. Ионный (правило В.В. Марковникова) и радикальный механизмы реакций в органической химии 146
2. НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ 152
2.1. Классификация неорганических веществ.
Номенклатура неорганических веществ
(тривиальная и международная) 152
2.2. Характерные химические свойства простых веществ- металлов: щелочных, щелочноземельных, алюминия; переходных металлов: меди, цинка, хрома, железа 161
2.3. Характерные химические свойства простых веществ-неметаллов: водорода, галогенов, кислорода, серы, азота, фосфора, углерода, кремния 167
2.4. Характерные химические свойства оксидов: основных, амфотерных, кислотных 172
2.5. Характерные химические свойства оснований
и амфотерных гидроксидов 179
2.6. Характерные химические свойства кислот 184
2.7. Характерные химические свойства солей: средних, кислых, основных; комплексных (на примере соединений алюминия и цинка) 189
2.8. Взаимосвязь различных классов неорганических веществ 196
3. ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ 209
3.1. Теория строения органических соединений: гомология и изомерия (структурная и пространственная). Взаимное влияние атомов в молекулах 209
3.2. Типы связей в молекулах органических веществ. Гибридизация атомных орбиталей углерода.
Радикал. Функциональная группа 215
3.3. Классификация органических веществ.
Номенклатура органических веществ
(тривиальная и международная) 221
3.4. Характерные химические свойства углеводородов: алканов, циклоалканов, алкенов, диенов, алкинов, ароматических углеводородов (бензола и толуола) 231
3.5. Характерные химические свойства предельных одноатомных и многоатомных спиртов; фенола 246
3.6. Характерные химические свойства альдегидов, предельных карбоновых кислот, сложных эфиров 256
3.7. Характерные химические свойства азотсодержащих органических соединений: аминов и аминокислот 266
3.8. Биологически важные вещества: жиры, белки, углеводы (моносахариды, дисахариды, полисахариды) 269
3.9. Взаимосвязь органических соединений 276
4. МЕТОДЫ ПОЗНАНИЯ В ХИМИИ. ХИМИЯ И ЖИЗНЬ....290
4.1. Экспериментальные основы химии 290
4.1.1. Правила работы в лаборатории. Лабораторная посуда и оборудование. Правила безопасности при работе с едкими, горючими и токсичными
веществами, средствами бытовой химии 290
4.1.2. Научные методы исследования химических веществ и превращений. Методы разделения смесей и очистки веществ 293
4.1.3. Определение характера среды водных растворов веществ. Индикаторы 296
4.1.4. Качественные реакции на неорганические вещества и ионы 299
4.1.5. Идентификация органических соединений 308
4.1.6. Основные способы получения (в лаборатории) конкретных веществ, относящихся к изученным классам неорганических соединений 316
4.1.7. Основные способы получения углеводородов (в лаборатории) 320
4.1.8. Основные способы получения кислородсодержащих соединений (в лаборатории) 323
4.2. Общие представления о промышленных способах получения важнейших веществ 326
4.2.1. Понятие о металлургии: общие способы получения металлов 326
4.2.2. Общие научные принципы химического производства (на примере промышленного получения аммиака, серной кислоты, метанола). Химическое загрязнение окружающей среды и его последствия 329
4.2.3. Природные источники углеводородов, их переработка 334
4.2.4. Высокомолекулярные соединения. Реакции полимеризации и поликонденсации. Полимеры.
Пластмассы, волокна, каучуки 337
4.3. Расчеты по химическим формулам и уравнениям реакций 341
4.3.1. Вычисление массы растворенного вещества, содержащегося в определенной массе раствора с известной массовой долей 341
4.3.2. Расчеты объемных отношений газов при химических реакциях 348
4.3.3. Расчеты массы вещества или объема газов по известному количеству вещества, массе или объему одного из участвующих в реакции веществ 351
4.3.4. Расчеты теплового эффекта реакции 357
4.3.5. Расчеты массы (объема, количества вещества) продуктов реакции, если одно из веществ дано в избытке (имеет примеси) 360
4.3.6. Расчеты массы (объема, количества вещества) продукта реакции, если одно из веществ дано в виде раствора с определенной массовой долей растворенного вещества 367
4.3.7. Нахождение молекулярной формулы вещества....373
4.3.8. Расчеты массовой или объемной доли выхода продукта реакции от теоретически возможного 387
4.3.9. Расчеты массовой доли (массы) химического соединения в смеси 393