Галогены. Задания из ЕГЭ 2021 по Химии с объяснениями

Галогены. Задания из ЕГЭ 2021 по Химии с объяснениями
Задание № 1 (Тестовая часть):

Установите соответствие между названием вещества и реагентами, с каждым из которых оно может взаимодействовать.

А) азот
Б) цинк
В) бром
Г) кальций

Формулы реагентов:

1) O2, HCl, H2SiO4
2) H2, Mg, Ca(OH)2
3) MnCl2, N2, O2
4) O2, Ca, Li
5) NaOH, O2, CuSO4.

Решение:

Данное задание входит в тестовую часть в качестве вопроса № 8, который требует знаний химических свойств простых и сложных веществ в неорганической химии.

Учитывая, что этот урок посвящен теме "Галогены", предлагаю вспомнить и изучить свойства этой группы элементов, которые находятся в VII A группе.

Итак, начнем: первый элемент в списке - азот.

Азот.

N2 - это неметалл, входит в состав воздуха, является бесцветным газом, без запаха, реагирует:
- с литием на воздухе (без нагревания) с образованием азида лития (Li3N);
- с кальцием (при нагревании), в итоге можно получить Ca3N2;
- с кислородом (электрический разряд, около 3000 С) - образуется NO.

Подходит пункт 4.

Цинк.

Далее идет цинк, это переходный металл (его соединения проявляют амфотерные свойства), достаточно хрупкий, в чистом виде имеет серебристо - белый цвет, реагирует:
- с растворами кислот (HCl) - происходит замещение цинка на водород в кислоте. Однако, с кремниевой кислотой реакция не идет;
- с щелочами (NaOH), образуя гидроксоцинкаты;
- с сульфатом меди (выделяется чистая медь и сульфат цинка).

Выбираем пункт 5.

Бром.

Бром - это галоген, который проявляет кислотные свойства, является дымящей красно - коричневой жидкостью, токсичен; реагирует:
- с водородом;
- с металлами (Ca, Mg);
- с щелочами (Ca(OH)2), причем в этой реакции образуются соли брома - CaBr2 и Ca(BrO)2.

Подходит вариант 2.

Кальций.

Последний химический элемент в списке - кальций, это активный металл, который активно реагирует:
- с неметаллами (галогены, O2, H2, N2);
- с водой;
- с кислотами;
- с солями (замещение катиона более слабого металла, по сравнению с кальцием).

Здесь подходит вариант 3.

Ответ: 4523.


Задание № 2 (Тестовая часть):

Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами, которые преимущественно образуются при взаимодействии этих веществ.

РЕАГИРУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА:

А) Cl2 и KOH (хол. р-р)
Б) Cl2 и KOH (гор. р-р)
В) KClO3 → (t C)
Г) KClO3 → (t, MnO2)

ПРОДУКТЫ РЕАКЦИИ:

1) KCl и H2O;
2) KCl, KClO и H2O;
3) KCl, KClO2 и H2O;
4) KCl, KClO3 и H2O;
5) KCl и O2;
6) KCl и KClO4.

Решение:

Это задание № 9 тестовой части ЕГЭ по Химии, в котором нужно установить исходные вещества в соответствии с продуктами реакции.

1) Cl2 и KOH (хол. р-р) → KCl + KClO + H2O (хлорид калия, гипохлорит калия, вода).
2) Cl2 и KOH (гор. р-р) KCl, KClO3 и H2O (хлорид калия, хлорат калия (бертолетова соль), вода).
3) KClO3 → (t C) термическое разложение (400 С) бертолетовой соли приводит к образованию KClO4 и KCl (перхлората калия, хлорида калия).
4) KClO3 → (t, MnO2) термическое каталитическое разложение (200 С) хлората калия образует KCl и O2 (хлорид калия и кислород).

Ответ: 2465.


Задание № 3 (Тестовая часть):

Задана следующая схема превращения веществ:

I2 → (X)→KI→ (Y)→I2

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

1) KOH;
2) KCl;
3) Cl2;
4) HCl;
5) KClO4.

Решение:

Первая реакция проста на первый взгляд, нам нужно из чистого йода получить йодид калия. Однако, это не простая реакция соединения или замещения, это ОВР - йод меняет свою степень окисления с 0 до -1 в присутствии щелочи:

I2 + 2KOH (разб.) = KI + KIO + H2O (0 C)

Так как это задание достаточно легкое, здесь не указаны условия протекания этой реакции, и не сказано, какие вещества дополнительно образуются в качестве продуктов реакции. Поэтому, первое звено цепочки решено, вещество X = KOH.

Следующая реакция - как из йодида калия получить чистый йод. Эта реакция знакома многим - галогены вытесняют более слабые галогены из сложных веществ (реакция замещения). В данном случае нам нужен галоген, который стоит в 7А подгруппе выше йода; это может быть бром, хлор, фтор; из вариантов ответа подходит хлор. Вещество Y = Cl2.

2KI + Cl2 = 2KCl + I2

Ответ: 13


Задание № 4 (Тестовая часть):

Установите соответствие между реагентами и схемами превращения элемента хлора.

РЕАГЕНТЫ:

А) хлор и аммиак
Б) хлористая кислота и бромоводород
В) хлорноватистая кислота и сернистый ангидрид
Г) хлор и бромоводород

СХЕМЫ ПРЕВРАЩЕНИЯ:

1) Cl0 → Cl+1;
2) Cl0 → Cl-1;
3) Cl+1 → Cl0;
4) Cl+3 → Cl-1;
5) Cl+7 → Cl-1;
6)
Cl+1 → Cl-1.

Решение:

Данное задание относится в 21 вопросу в ЕГЭ, для его выполнения необходимо знать химические реакции и изменение степеней окисления.

Итак, первые исходные вещества - хлор и аммиак, эту реакцию я уже писала в теме "Аммиак".
8NH3 + 3Cl2 = N2 + 6NH4Cl
- степень окисления хлора: Cl0 → Cl-1

Вторая пара веществ - хлористая кислота и бромоводород;
Хлористая кислота
(HClO2) в свободном виде не выделена, существует только в растворах, способна вступать в реакции
- с щелочами,
- с галогеноводородами (HCl, HI, HBr)

Реакция между этими реагентами выглядит так:

HClO2 + 4HBr = HCl + 2Br2 + 2H2O - степень окисления хлора: Cl+3 → Cl-1

Следующие реагенты - хлорноватистая кислота и сернистый ангидрид.
Хлорноватистая кислота
(HClO) в свободном виде не выделена, слабая кислота, разлагается на свету, сильный окислитель, реагирует:

- с галогеноводородами;

- с гидратом аммиака (NH3 * H2O);

- с щелочами.

Это нестандартная реакция между кислотой и кислотным оксидом, поэтому ее надо запомнить:

HClO + SO2 + H2O = HCl + H2SO4 - степень окисления хлора: Cl+1 → Cl-1

Четвертая пара продуктов реакции - хлор и бромоводород; это простая реакция замещения, в результате которой хлор вытесняет бром и встает на его место, образуя хлороводород и выделяется бром:
Cl2 + 2HBr = 2HCl + Br2 - степень окисления хлора:
Cl0 → Cl-1

Ответ: 2462


Задание № 5 (Тестовая часть):

Установите соответствие между названием вещества и возможным электролитическим способом его получения:

НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА:

А) кислород
Б) фтор
В) калий
Г) водород

ПОЛУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОЛИЗОМ:

1) раствора AuCl3
2) раствора CuBr2
3) расплава NaF
4) расплава KCl
5) раствора KF.

Решение:

Для начала хочу акцентировать внимание на некоторых важных особенностях процессов электролиза в растворах и расплавах:

1) Щелочные металлы (K, Na) выделяются в чистом виде в процессе электролиза ТОЛЬКО в расплаве (на катоде);
2) Металлы (в растворе), стоящие в ряду активности
ДО H2 (K, Li, Na, Ca) → выделяется H2,
ДО H2 (Al, Zn, Cr, Fe, Ni, Sn, Pb) возможно выделение Ме и H2,
ПОСЛЕ H2 (Сu, Ag, Au, Pt, Hg) выделяется Ме;
3) Галогены в процессе электролиза выделяются на аноде в чистом виде (кроме фтора);
4) Кислородсодержащие анионы и фтор в процессе электролиза выделяют кислород.

Итак, кислород выделяется в результате электролиза раствора KF;
- фтор выделяется в расплаве NaF;
- калий в результате электролиза расплава KCl;
- водород - в процессе электролиза раствора KF.

Ответ: 5345


Задание № 6 (Тестовая часть):

Установите соответствие между формулой соли и типом ее гидролиза.

ФОРМУЛА СОЛИ:

А) FeCl3
Б) BaS
В) KF
Г) ZnSO4

ТИП ГИДРОЛИЗА:

1) по катиону
2) по аниону
3) по катиону и по аниону
4) гидролиз не происходит

Решение:

Вопросы по теме "Гидролиз" являются достаточно легкими, нужно только знать силу кислот и оснований, а также принцип процесса нейтрализации.

Первое вещество - хлорид железа (III), это соль, которая образована слабым основанием и сильной кислотой, гидролиз по катиону, среда кислая;

Второе вещество - сульфид бария, эта соль образована сильным основанием и слабой кислотой, гидролиз по аниону, среда щелочная;

Третье вещество - фторид калия, она образована сильным основанием и слабой кислотой (плавиковая кислота (HF) несмотря на наличие самого электроотрицательного неметалла в составе, сильной кислотой не является), гидролиз по аниону, среда щелочная;

Далее по списку - сульфат цинка, здесь соль образована слабым основанием и сильной кислотой, гидролиз по катиону, среда кислая.

Ответ: 1221


Задание № 7 (Часть 2):

Для выполнения заданий 30, 31 используйте следующий перечень веществ: нитрат калия, йодид калия, хлорид бария, серная кислота, йод, фторид серебра. Допустимо использование водных растворов веществ.

30. Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми окислительно - восстановительная реакция протекает с выделением ядовитого газа с неприятным запахом. В этой реакции наблюдается образование осадка темного цвета.

31. Из предложенного перечня веществ выберите среднюю соль и вещество, которое вступает с ней в реакцию ионного обмена с образованием творожистого осадка желтого цвета.

Решение:

30. В условии даны два эффекта реакции ОВР - выделение ядовитого газа с неприятным запахом и образование темного осадка.
Учитывая, что здесь не сказано о цвете газа, у нас есть выбор из двух бесцветных газов - аммиака и сероводорода, но среди веществ в задании нет соединений азота, поэтому берем H2S.
К тому же, выпал осадок темного цвета - темных осадков много, среди них чистый йод, который выделяется при взаимодействии солей йода с сильными кислотами.
В итоге пишем реакцию:
8KI + 5H2SO4 = 4I2↓ + 4K2SO4 + 4H2O + H2S↑ - я сразу уравняла ее и не стану оформлять электронный баланс, так как ученик сдающий ЕГЭ знает, как это делать.

31. В этом задании нужно выбрать среднюю соль и вещество, в итоге должен образоваться творожистый осадок желтого цвета.
Нам даны несколько солей, среди которых
- йодид калия и нитрат калия, которые не дают осадков (так как все соли калия растворимы);
- хлорид бария, который может давать осадки, но не желтого цвета;
- фторид серебра - то вещество, которое нам нужно (соль йодид серебра представляет собой желтый творожистый осадок):
KI + AgF = AgI↓ + KF - осталось оформить ее в ионно - обменном виде и задание готово.


Задание № 8 (Часть 2):

Для выполнения заданий 30, 31 используйте следующий перечень веществ: гидроксид магния, аммиак, хлорид железа (III), фосфат кальция, хлор, бромид калия. Допустимо использование водных растворов веществ.

30. Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми протекает окислительно - восстановительная реакция с изменением цвета и выделением газа.

31. Из предложенного перечня веществ выберите среднюю соль и вещество, водный раствор которого вступает с этой солью в реакцию ионного обмена.

Решение:

30. В данном задании есть два газа, которые идеально подходят к параметрам условия - аммиак и хлор; они реагируют друг с другом с выделением чистого азота и хлорида аммония:
3Cl2 + 8NH3 = N2 + 6NH4Cl - в этой реакции происходит изменение цвета (хлор - желто-зеленый газ, азот - бесцветный).

31. Для решения этого задания рассмотрим все вещества:
- гидроксид магния (нерастворимое вещество), не подходит;
- фосфат кальция (нерастворимое вещество), не подходит;
- бромид калия (растворимое вещество), не подходит (все соли калия растворимы!);
- хлорид железа (III) (растворимое вещество), подходит - при взаимодействии с основанием дает осадок в виде гидроксида железа (III).

Но вот вопрос - разве в перечне есть основание? Есть - это гидроксид аммония (NH4OH, или NH3 * H2O).

Если внимательно прочитать условие, то там написано "Допустимо использование водных растворов веществ", этим мы и воспользуемся (водный раствор аммиака это и есть гидроксид аммония):
FeCl3 + 3NH3 * H2O = 3NH4Cl + Fe(OH)3 ↓ - выделяется бурый осадок гидроксида железа (III).
!Не забывай про правильное оформление ионно - обменного процесса

На сегодня все!




Станьте первым!



pangenes.ru © 2021
Яндекс.Метрика