Все задания этого урока относятся к ЕГЭ по Химии 2022 года Тестовой части с использованием химических свойств серной кислоты.

Задание 1:
В одну из пробирок с раствором вещества X добавили раствор вещества A и наблюдали образование белого осадка. В другую пробирку, также содержащую раствор вещества X, добавили вещество Y и наблюдали выделение газа. Из предложенного перечня выберите вещества X и Y, которые могут вступать в описанную реакцию.
1) хлорид натрия;
2) нитрат бария;
3) соляная кислота;
4) карбонат кальция;
5) серная кислота.

Решение:
В данном задании есть две реакции: в одной образовался осадок белого цвета, в другой – выделился газ.
Единственное, что объединяет эти две реакции – вещество Х.
Для начала, вспомним несколько важных аспектов:
1) в ионно-обменных реакциях выделение газа происходит при взаимодействии солей слабых кислот с более сильными кислотами(например, соли угольной и сернистой кислот)
2) осадков белого цвета не так много, и одним из часто встречающихся в ЕГЭ является сульфат бария(соединения бария являются качественными на сульфат-анион)
3) все соли калия и натрия являются РАСТВОРИМЫМИ.
Исходя из условия, ищем кислоту(так как выделился газ), это либо соляная, либо серная.
Если возьмем соляную кислоту, то она дает белые осадки с солями серебра и свинца, а среди ответов таких солей нет.
Поэтому берем серную кислоту (вещество Х).
Она в реакции с нитратом бария(вещество А) дает белый осадок сульфат бария.
Вторая реакция проходит с выделением газа, очевидно, что из вариантов подходит карбонат кальция(вещество Y): образуется угольная кислота, которая распадается на углекислый газ и воду.
Ответ: 54

Задание 2:
Задана следующая схема превращений:
Fe₂O₃ ( + Al) → X ( + H₂SO₄(конц.)) → Y
Определите, какие из указанных веществ являются веществами X и Y.
1) сульфат железа(III)
2) сульфат железа(II)
3) железо
4) сульфид железа(III)
5) феррит железа.

Решение:
Первая реакция – это взаимодействие оксида железа(III) с алюминием, известный способ получения металлов из их оксидов с помощью алюминия при высокой t (алюминотермия).
В результате образуется чистый металл железо.
Вторая реакция проходит между железом и концентрированной серной кислотой с образованием сульфата железа(III), сернистого газа и воды.
Ответ: 31

Задание 3:
Установите соответствие между изменением степени окисления серы в реакции и формулами веществ, при взаимодействии которых происходит такое изменение: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
А) S ⁺⁴ → S ⁺⁶
Б) S ^-2 → S ⁰
В) S ⁺⁶ → S ⁺⁴

1) Cu и H₂SO₄(разб.)
2) H₂S и O₂
3) S и H₂SO₄(конц.)
4) SO₂ и O₂

Решение:
1) медь + разбавленная серная кислота; эта реакция НЕ идет, так как медь стоит в ряду активности ПОСЛЕ водорода и не вытесняет его.
2) сероводород + кислород; это процесс окисления, в результате которого образуются сера(S) и вода, степень окисления серы увеличивается S ^-2 → S ⁰.
3) сера + серная кислота; в этом взаимодействии образуются сернистый газ(SO₂) и вода, степень окисления серы уменьшается S ⁺⁶ → S ⁺⁴.
4) сернистый газ + кислород; это окислительный процесс, в результате которого образуется высший оксид серы(серный ангидрид), степень окисления серы увеличивается S ⁺⁴ → S ⁺⁶.
Ответ: 423

Задание 4:
Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами, которые образуются при взаимодействии этих веществ: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
Реагирующие вещества:
А) Zn и H₂SO₄(разб.)
Б) ZnO и H₂SO₄(разб.)
В) Zn и H₂SO₄(конц.)
Г) ZnS и O₂

Продукты реакции:
1) ZnSO₄ и H₂O
2) ZnO и SO₂
3) ZnSO₄, H₂S и H₂O
4) ZnO и SO₃
5) ZnSO₄ и H₂
6) ZnS, SO₂ и H₂O

Решение:
Данное задание является относительно легким: цинк реагирует как с разбавленной, так и с концентрированной серной кислотой. В реакции с H₂SO₄(конц.) он помимо сульфата цинка, выдает газ с неприятным запахом – сероводород.
Процесс взаимодействия с H₂SO₄(разб.) это реакция замещения с выделением водорода.
Оксид цинка и серная кислота представляют ионно-обменную реакцию с образованием соли и воды.
Сульфид цинка окисляется до оксида цинка и воды.
Ответ: 5132

Задание 5:
Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами, которые преимущественно образуются при взаимодействии этих веществ: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
Реагирующие вещества:
А) Cl₂ и NaOH(хол. р-р)
Б) C и H₂SO₄(конц.)
В) C и FeO
Г) Cu и H₂SO₄(конц.)

Продукты реакции:
1) CuSO₄, SO₂ и H₂O
2) NaCl, NaClO и H₂O
3) FeO и CO
4) CuSO₄ и H₂
5) CO₂, H₂O и SO₂
6) NaCl, NaClO₃ и H₂O

Решение:
1) Cl₂ и NaOH(хол. р-р): здесь не просто так дан именно холодный раствор, потому что при взаимодействии с горячим раствором NaOH будут другие продукты реакции(NaCl, NaClO₃ и H₂O). В данном процессе образуются NaCl, NaClO и H₂O.
2) C и H₂SO₄(конц.): углерод реагирует только с концентрированной серной кислотой с образованием углекислого газа(а не кислоты, как с другими неметаллами), сернистого газа и воды(CO₂, H₂O и SO₂).
3) C и FeO:в данной реакции восстановления образуются два оксида - FeO и CO.
4) Cu и H₂SO₄(конц.): медь реагирует с концентрированной серной кислотой с образованием сульфата меди(II), сернистого газа и воды(CuSO₄, SO₂ и H₂O).
Ответ: 2531

Задание 6:
Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами, которые преимущественно образуются при взаимодействии этих веществ: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
Реагирующие вещества:
А) H₂SO₄(конц.) и C
Б) H₂SO₄(конц.) и S
В) H₂SO₄(конц.) и Cu
Г) H₂SO₄(конц.) и Ag

Продукты реакции:
1) CO₂, H₂O и SO₂
2) Ag₂SO₄, SO₂ и H₂O
3) SO₂ и H₂O
4) CuSO₄ и H₂
5) CuSO₄, SO₂ и H₂O
6) Ag₂SO₄ и H₂

Решение:
Для начала вспомним: в реакциях концентрированной серной кислоты с неметаллами образуются кислоты этих неметаллов, кроме серы и углерода(они образуют оксиды).
1) H₂SO₄(конц.) и C: образуются CO₂, H₂O и SO₂
2) H₂SO₄(конц.) и S: образуются SO₂ и H₂O
В реакциях серной кислоты(конц.) с металлами, стоящими в ряду активности ПОСЛЕ водорода образуются соли, сернистый газ и вода(с разбавленной H₂SO₄ не реагируют).
3) H₂SO₄(конц.) и Cu: образуются CuSO₄, SO₂ и H₂O
4) H₂SO₄(конц.) и Ag: образуются Ag₂SO₄, SO₂ и H₂O
Ответ: 1352

Задание 7:
Задана следующая схема превращений:
H₂SO₃ (X)→ H₂SO₄ (Y)→ NaHSO₄
Определите, какие из указанных веществ являются веществами X и Y.
1) Br₂
2) H₂O
3) NaNO₃
4) NaOH
5) SO₂

Решение:
На первый взгляд, это задание кажется простым, однако, реакция образования серной кислоты из сернистой может вызвать сложности. Дело в том, что сернистую кислоту мы должны расписать на составные оксиды и тогда процесс пойдет:
SO₂ + Br₂ + 2H₂O → H₂SO₄(k.) + 2HBr
Поэтому, первое вещество это бром.
Во второй реакции все легко: серная кислота вступает в реакцию нейтрализации с гидроксидом натрия с образованием кислой соли гидросульфата натрия(недостаток щелочи).
Ответ: 14

Задание 8:
Установите соответствие между схемой реакции и формулой недостающего в ней вещества: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
Схема реакции:
А) FeS + O₂ → Fe₂O₃ + …
Б) H₂SO₄ + S → … + H₂O
В) H₂SO₄(разб.) + Al → Al₂(SO₄)₃ + …
Формула вещества:
1) H₂S
2) SO₂
3) S
4) H₂
5) SO₃

Решение:
1) FeS + O₂ → Fe₂O₃ + …: эта реакция окислительно-восстановительная, железо здесь окисляется с +2 до +3, а кислород по очевидным причинам меняет степень окисления с 0 до -2; значит, сера степень не изменит и останется при +4. Получается, единственное соединение серы с такой степенью окисления – это SO₂.
2) H₂SO₄ + S → … + H₂O: данный процесс также ОВР, у серы до стрелки было +6 и 0, то есть эта реакция диспропорционирования(один и тот же элемент и окислитель, и восстановитель); нам нужно такое соединение серы, которое имеет степень окисления между выше указанными, это опять таки SO₂.
3) H₂SO₄(разб.) + Al → Al₂(SO₄)₃ + …: тут все проще всего – разбавленная серная кислота ведет себя так же, как все кислоты, металл замещает водород и вытесняет его, ответ H₂.
Ответ: 224

Задание 9:
Задана следующая схема превращений:
Cu (H₂SO₄) → X (KOH) → A(t) → Y
Определите, какие из указанных веществ являются веществами X и Y.
1) CuO
2) CuS
3) CuSO₄
4) K₂[Cu(OH)₄]
5) CuSO₃

Решение:
Схема превращений в этом задании не сложная:
- медь с серной кислотой(конц.) образует сульфат меди(II) – ответ 3;
- сульфат меди(II) в ионно-обменной реакции с гидроксидом калия дает нерастворимое основание Cu(OH)₂;
- гидроксид меди(II), как и все нерастворимые основания при нагревании разлагается на соответствующий оксид(CuO) и воду, ответ 1.
Ответ: 31

Задание 10:
Задана следующая схема превращений:
Mg + X → Y + H₂S + H₂O
Определите, какие из указанных веществ являются веществами X и Y.
1) H₂SO₄(разб.)
2) H₂SO₃
3) MgSO₄
4) MgSO₃
5) H₂SO₄(конц.)

Решение:
Магний относится к тем активным металлам, которые при взаимодействии с концентрированной серной кислотой образуют S, SO₂, H₂S.
В данном задании нужно расписать только одну химическую реакцию, причем, нам уже практически все известно: магний реагирует с конц. H₂SO₄ с образованием сульфата магния, сероводорода и воды.
Ответ: 53

Задание 11:
Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами, которые преимущественно образуются при взаимодействии этих веществ: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
Реагирующие вещества:
А) Cu₂O и H₂SO₄(конц.)
Б) CuS и HNO₃ (конц.)
В) CuO и H₂SO₄(конц.)
Г) CuCl и H₂SO₄(конц.)

Продукты реакции:
1) CuSO₄ и H₂O
2) CuSO₄, SO₂, HCl и H₂O
3) Cu(NO₃)₂ и H₂S
4) Cu₂SO₄ и H₂O
5) CuSO₄, NO₂ и H₂O
6) CuSO₄, SO₂ и H₂O

Решение:
А) Cu₂O и H₂SO₄(конц.): в результате этой реакции ОВР происходит окисление меди до сульфата меди(II), сернистого газа и воды(CuSO₄, SO₂ и H₂O), пункт 6;
Б) CuS и HNO₃ (конц.): так как азотная кислота концентрированная, то в этом процессе образуются не нитрат меди(II), а сульфат меди(II), а также диоксид азота и вода(CuSO₄, NO₂ и H₂O), пункт 5;
В) CuO и H₂SO₄(конц.): оксид меди(II) и серная кислота образуют сульфат меди с аналогичной валентностью и воду(CuSO₄ и H₂O), пункт 1;
Г) CuCl и H₂SO₄(конц.): эта реакция относится к окислительно-восстановительным, в результате происходит окисление хлорида меди(I) с образованием сульфата меди(II), сернистого газа, хлороводорода и воды, пункт 2.
Ответ: 6512

Задание 12:
Установите соответствие между реагирующими веществами и формулой газа, выделяющегося при взаимодействии этих веществ: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
Реагирующие вещества:
А) Zn и HCl
Б) Cu и H₂SO₄(конц.)
В) Mg и H₂SO₄(разб.)
Г) Ag и HNO₃(конц.)

Формула газа:
1) H₂
2) NO
3) NO₂
4) SO₂
5) Cl₂

Решение:
А) Zn и HCl: это простая реакция замещения, которая, кстати, является одним из лабораторных способов получения чистого водорода, в результате он и выделяется, пункт 1;
Б) Cu и H₂SO₄(конц.): медь окисляется до сульфата меди(II) с образованием сернистого газа, пункт 4;
В) Mg и H₂SO₄(разб.): магний с серной кислотой выделяет чистый водород в процессе реакции замещения, пункт 1;
Г) Ag и HNO₃(конц.): серебро реагирует с концентрированной азотной кислотой с образованием нитрата серебра, диоксида азота и воды, пункт 3.
Ответ: 1413

Задание 13:
Из предложенного перечня выберите все внешние воздействия, которые не оказывают влияния на скорость реакции железа с серной кислотой.
1) измельчение железа
2) добавление сульфата железа(II)
3) понижение температуры
4) увеличение концентрации водорода
5) повышение давления

Решение:
Для начала вспомним, какие факторы могут воздействовать на скорость химической реакции:
- сами реагирующие вещества;
- частота столкновения молекул(степень измельчения веществ, давление для газов и т.д);
- температура;
- катализаторы и ингибиторы(ускоряют и замедляют химическую реакцию соответственно).
Теперь нам нужно понять сам химический процесс, для этого запишем его:
H₂SO₄(p.) + Fe = FeSO₄ + H₂↑
В данном вопросе нам необходимо выбрать те факторы, которые НЕ влияют на скорость химической реакции.
1) измельчение железа – это действие приведет к ускорению скорости, нам не подходит;
2) добавление сульфата железа(II) – этот фактор не приведет к изменению скорости реакции, так как добавление продуктов реакции только увеличат концентрацию этих веществ;
3) понижение температуры приведет к снижению скорости реакции, нам не подходит;
4) увеличение концентрации водорода – увеличение продукта реакции к изменению скорости не ведет, этот вариант подходит;
5) повышение давления – не приведет к изменению скорости химической реакции, так как исходные вещества в данном процессе не газы, подходит.
Ответ: 245

Задание 14:
Установите соответствие между названием вещества и реагентами, с каждым из которых это вещество может взаимодействовать: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
Название вещества:
А) сера
Б) серная кислота(конц.)
В) серная кислота(разб.)
Г) сульфид аммония

Реагенты:
1) CaCl₂, C, Pt
2) NaOH, HCl, H₂O
3) Ag, KCl, S
4) H₂SO₄(конц.), LiOH, P
5) Pb, CuS, SiO₂
6) Fe(н.у.), ZnS, CaCO₃

Решение:
А) сера – это неметалл, который реагирует с кислотами(серной(конц.), азотной), неметаллами, металлами, с щелочами, некоторыми солями, среди пунктов ответа нам подходит вариант 4;
Б) серная кислота(конц.) – является одной из сильнейших в химическом плане кислот, реагирует со многими веществами(даже с другими кислотами), для нее здесь подходит вариант ответа 3. Почему именно 3?
1) с данным списком не подходит платина, она ни при каких условиях с H₂SO₄ не реагирует;
2) здесь не подходит вода;
4) серная кислота сама с собой не реагирует;
5) здесь не подходит оксид кремния, он стоек к воздействию кислот, не считая плавиковой(HF);
6) в данном списке веществ не подходит железо, дано условие – н.у., стандартные условия, а при нормальной температуре серная кислота пассивирует железо и реакция не пойдет.
В) серная кислота(разб.) – тут не подходят все пункты, кроме 6:
- с железом при нормальных условиях происходит реакция замещения,
- с сульфидом цинка и карбонатом кальция проходят обычные реакции обмена;
Г) сульфид аммония((NH₄)₂S) – эта соль слабого основания и слабой кислоты, она подвергается гидролизу(реагирует с водой), вступает во взаимодействие с щелочами(с образованием аммиака и воды), а также реагирует с кислотами, подходит пункт 2.
Ответ: 4362

Задание 15:
В пробирку, содержащую раствор соединения бария(вещество X), добавили вещество Y. В результате произошла реакция, которую описывает следующее сокращенное ионное уравнение:
Ba²⁺ + SO₄^2- → BaSO₄

Из предложенного перечня выберите вещества X и Y, которые могут вступать в описанную реакцию.
1) серная кислота
2) оксид серы(VI)
3) гидроксид бария
4) бромид бария
5) сульфит бария

Решение:
Для понимания этого задания нужно разбираться в ионно-обменных реакциях, и уметь составлять молекулярные, полные и сокращенные ионные уравнения.
Здесь представлен катион бария, который при взаимодействии с анионом сульфата образует осадок белого цвета – сульфат бария.
Теперь нужно найти два соединения, которые содержат данные ионы и соответствуют вышеуказанному ионному уравнению.
1) серная кислота – пока подходит, она содержит анион сульфат;
2) оксид серы – тут не подходит никак, оксиды не распадаются на ионы;
3) гидроксид бария – он содержит ион бария, однако, в сокращенном ионном уравнении после стрелки должна быть вода, а в нашем задании ее нет, поэтому, не подходит;
4) бромид бария – подходит, так как выделится сульфат бария и бромоводород;
5) сульфит бария – не подходит, при взаимодействии с серной кислотой выделится сульфат бария и сернистая кислота, которая является слабой и распадется на сернистый газ и воду, и мы должны будем вписать их в сокращенное ионное уравнение, а у нас есть только BaSO₄, не подходит.
Ответ: 41.

На этом все!

Задача №33 ЕГЭ по Химии 2022
Электролиз 470 г 5%-ного раствора нитрата меди(II) прекратили после того, как масса раствора уменьшилась на 8 грамм. Из полученного раствора отобрали порцию массой 92,4 грамма. Вычислите массу 8%-ного раствора едкого натра, необходимого для полного осаждения меди из отобранной порции раствора и ее нейтрализации.

Решение:
Для начала, в задачах №33 всегда присутствуют химические реакции, которые мы обязаны расписать.
В условии сказано, что прошел электролиз водного раствора нитрата меди(II) Cu(NO₃)₂.
Причем, этот процесс остановили, когда общая масса раствора уменьшилась на 8 грамм. После этого взяли пробу массой 92,4 грамма(этот состав еще нужно найти) и в итоге необходимо вычислить массу 8%-ного раствора гидроксида натрия, который был использован в реакции.

Первая реакция – это электролиз водного раствора нитрата меди(II):

2Cu(NO₃)₂ + 2H₂O → 2Cu↓ + O₂↑ + 4HNO₃.

В электролизе раствора данной соли будет выделяться чистая медь(на катоде), кислород(на аноде) и азотная кислота само собой.
Вспомним, что по условию задачи – электролиз прекратили после того, как масса раствора уменьшилась на 8 грамм. Так вот эти 8 грамм – это общая масса осажденной меди и выделившегося кислорода.

Вторая реакция представляется собой взаимодействие раствора едкого натра(который представляет собой гидроксид натрия) и отобранной порцией оставшегося раствора, которой является нитрат меди(II).

Cu(NO₃)₂ + 2NaOH → 2NaNO₃ + Cu(OH)₂↓

Есть еще третья реакция – она не так заметна в условии, но при электролизе у нас выделилась азотная кислота, а та порция массой 92,4 грамма представляет собой не только нитрат меди, но и HNO3_. Поскольку азотная кислота вступает в реакцию нейтрализации с гидроксидом натрия, и это частая реакция в ЕГЭ, то нужно ее записать:

HNO₃ + NaOH → NaNO₃ +H₂O.

Теперь, когда мы написали все возможные реакции, переходим к расчетам.
Во первых, смотрим, что у нас дано: есть 470 грамм 5%-ного раствора нитрата меди(II), через которые можем вычислить количество вещества(моль) этой соли и проводить через нее все вычисления, вплоть до ответа.
1) Для начала, нужно найти массу чистой соли:

m(Cu(NO₃)₂) = 470 x 0,05 = 23,5 грамм.

2) Находим количество вещества соли:

n(Cu(NO₃)₂) = 23,5 / 188 = 0,125 моль.

Я не стала расписывать молярную массу нитрата меди, так как это действие и так понятно.
Важно! Если при вычислении количества вещества у тебя получилось число 0,937 или 0,243, либо 1,476, скорее всего, это неверно, так как в большинстве задач ЕГЭ, моль является числом, кратным 5 или 10.

Мы нашли моль нитрата меди. Далее у нас масса общего раствора уменьшилась на 8 грамм, и нужно найти количество вещества осажденной меди и выделившегося кислорода.
Смотрим на реакцию электролиза, и видим, что количество молекул нитрата меди и меди равно(2:2):

2Cu(NO₃)₂ + 2H₂O → 2Cu↓ + O₂↑ + 4HNO₃.

n(Cu) = n(Cu(NO₃)₂) = x моль.
Молярная масса меди = 64 г / моль, тогда m(Cu) = 64x грамм.

n(O₂) = 0,5n(Cu(NO₃)₂) = 0,5x моль.

M(O₂) = 32 г / моль; m(O₂) = 0,5x * 32 = 16x грамм.

64x + 16x = 8

Как расшифровать эту запись:
64х – это масса осажденной меди;
16х – это масса выделившегося кислорода;
8 – это и есть та масса уменьшенного на 8 грамм раствора после электролиза.

В результате несложного вычисления линейного уравнения, получаем:
х = 0,1.
7) Теперь можем рассчитать сколько нитрата меди(II) осталось:

n(Cu(NO₃)₂) = 0,125 – 0,1 = 0,025 моль.

8) Через моль нитрата меди можем найти азотную кислоту, которая так нужна нам в дальнейшем(ты видишь, что азотной кислоты в реакции электролиза 4 молекулы, а нитрата – 2, значит, и при вычислении молей азотной кислоты будет в два раза больше):

n(HNO₃) = 2n(Cu(NO₃)₂) = 2 * 0,1 = 0,2 моль.

9) Идем дальше; нам необходимо узнать, какова масса раствора нитрата меди после электролиза с учетом выпавшей в осадок меди и выделившегося кислорода:

m(р-ра после электролиза) = 470 – 8 = 462 грамма.

462 ---------- 0,025 моль
92,4 --------- n(2Cu(NO₃)₂),
n(2Cu(NO₃)₂) = 0,005 моль.

11) Далее по списку нужно найти моль азотной кислоты через моль нитрата меди:

462 -------- 0,2 моль
92,4 ------- n(HNO₃),
n(HNO₃) = 0,04 моль.

12) Теперь производим расчеты по второй реакции, чтобы сопоставить моль нитрата меди(II) гидроксида натрия:
Cu(NO₃)₂ + 2NaOH → 2NaNO₃ + Cu(OH)₂↓

n(NaOH) = 2n(Cu(NO₃)₂) = 2 * 0,005 = 0,01 моль.

13) Находим моль NaOH из третьей реакции через известный моль азотной кислоты:
HNO₃ + NaOH → NaNO₃ +H₂O

n(NaOH) = n(HNO₃) = 0,04 моль.

14) Следующее действие – это нахождение общего количества вещества гидроксида натрия:

n(NaOH) = 0,01 + 0,04 = 0,05 моль

15) Ну, осталось найти массу NaOH:

M(NaOH) = 40 г / моль; m(NaOH) = 0,05 * 40 = 2 грамма.

16) И не забываем про условие задачи: найти массу 8%-ного раствора едкого натра, значит

m(раствора) = 2 / 0,08 = 25 грамм.

Почему мы совершили такое действие? Дело в том, что по задаче нужно вычислить массу раствора едкого натра(2 грамма), поэтому мы 2 разделили на 0,08 и получили общий раствор гидроксида натрия, равное 25 граммам.

Данное действие можно решить с помощью пропорции:

2 гр ------ 8%
х гр ------ 100%; х = 25 гр.

На этом задача решена!

Задание 1:
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.

Формула вещества:
А) CuSO₄
Б) KOH
В) Na₂CO₃
Г) Al(OH)₃

Реагенты:
1) KOH, Ba(NO₃)₂, H₂S
2) SiO₂, Al, H₂S
3) HNO₃, NaOH, H₂SO₄
4) H₂SiO₃, Al, BaSO₄
5) HNO₃, BaCl₂, MgCl₂

Решение:

Сульфат меди(II) – это средняя соль, растворимая в воде, которая реагирует
- с щелочами(с образованием нерастворимого основания Cu(OH)₂),
- солями(нитратом бария, в результате взаимодействия с которыми образуется осадок),
- кислотами(сероводородом - образуется сульфид меди(II) осадок бурого цвета);
Ответ 1.

Гидроксид калия – это растворимое основание, щелочь, которая вступает в реакции нейтрализации с кислотами и кислотными оксидами, амфотерными металлами; ответ 2.

Карбонат натрия – это средняя соль, как и все соли натрия, растворимая в воде, подобно другим солям реагирует со сложными веществами(щелочами, кислотами, другими солями) с образованием осадков, газов, воды, здесь подходит вариант ответа 5, так как в результате реакций с хлоридом бария и магния образуется два осадка в виде BaCO₃ и MgCO₃.

Гидроксид алюминия – амфотерное нерастворимое основание, которое реагирует
- с щелочами,
- с кислотами,
Ответ 3.

Задание 2:
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.

Формула вещества:
А) C
Б) S
В) CO₂
Г) FeO

Реагенты:
1) P, Cu(OH)₂, HNO₃
2) H₂O, KOH, CaO
3) CO, LiOH, N₂
4) S, Ba, O₂
5) HNO₃, O₂, C

Решение:

Углерод – неметалл, образующий целый раздел органической химии, благодаря которому образовались белки, жиры, углеводы, реагирует
- с неметаллами(например, серой, кислородом),
- металлами(например, барием, алюминием с образованием карбидов).
Ответ 4.

Сера – неметалл желтого цвета, реагирует с большим количеством веществ, в том числе, с кислородом, водородом, углеродом, азотной кислотой.
S + 6HNO₃(к.) = H₂SO₄ + 6NO₂ + 2H₂O
S + 2HNO₃(р.) = H₂SO₄ + 2NO

Важно! Заметьте, что в реакциях серы с разбавленной HNO₃ выделяется оксид азота NO₂, а с концентрированной азотной кислотой выделяется оксид азота NO.
Этот же принцип соблюдается в реакциях разбавленной и концентрированной кислот с металлами и другими неметаллами.
Ответ 5.

Углекислый газ – составляющая часть воздуха и выделяемого нашим организмом газа в результате энергетического обмена, этот газ является солеобразующим кислотным оксидом, который взаимодействует
- с основными оксидами,
- основаниями,
- водой.
Ответ 2.

FeO – основный оксид железа(II) черного цвета, не токсичен, не растворим в воде, реагирует
- с кислотами,
- с щелочами(сплавление),
- с углеродом(восстановление, t > 1000 C):
FeO + C = Fe + CO
- с кислородом(происходит окисление железа, t >400 C):
6FeO + O₂ = 2Fe₃O₄
Ответ 5.

Задание 3:
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.

Формула вещества:
А) Al(OH)₃
Б) P₂O₃
В) MgBr₂
Г) P

Реагенты:
1) HBr, KOH, Ba(OH)₂
2) KOH, Na₃PO₄, Cl₂
3) HNO₃, HCl, Cl₂
4) O₂, KOH, HNO₃
5) S, HCl, O₂

Решение:

Al(OH)₃ – амфотерное нерастворимое основание, реагирует
- с щелочами,
- с кислотами.
Ответ 1.

P₂O₃ – оксид фосфора(III), в виде белых хлопьев, высокотоксичное соединение, реагирует
- с водой,
- с галогенами,
- с щелочами,
- с неметаллами(сера, кислород)
Ответ 4.

MgBr₂ – бромид магния, средняя соль, растворимая в воде, взаимодействует
- с кислотами,
- с щелочами,
- с солями(при наличии осадка),
- с галогенами(стоящими выше в ПСЭ, чем бром),
Ответ 2.

Фосфор – это типичный неметалл, имеет три аллотропические модификации в виде белого(ядовитого), красного и черного фосфора, вступает в реакции со многими веществами, в частности, реагирует
- с неметаллами(кислородом, водородом, серой, галогенами),
- с металлами(образует фосфиды),
- с водой(водяным паром при t > 500 C),
- с щелочами,
- с сильными кислотами(например, с азотной):
P(красн.) + 5HNO₃(к.) = H₃PO₄ + 5NO₂ + H₂O
3P + 5HNO₃(р.) + 2H₂O = H₃PO₄ + 5NO
Ответ 4.

Задание 4:
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.

Формула вещества:
А) Na₂S
Б) Zn(OH)₂
В) P₂O₅
Г) S

Реагенты:
1) O₂, Fe, Br₂
2) Cl₂, FeSO₄, HI
3) Li₂O, Sr(OH)₂, H₂O
4) NH₃, Ca₃(PO₄)₃, HNO₃
5) KOH, H₃PO₄, HCl

Решение:

Сульфид натрия – это растворимая средняя соль, которая реагирует
- с водой,
- с кислотами,
- с солями,
- с галогенами.
Ответ 2

Гидроксид цинка – это амфотерное нерастворимое основание, проявляет все свойства амфотерного гидроксида, реагируя
- с кислотами,
- с щелочами.
Ответ 5

Оксид фосфора(V) – это солеобразующий кислотный оксид, который вступает в реакцию
- с основаниями,
- с основными оксидами,
- с солями,
- с водой(образуя ортофосфорную кислоту).
Ответ 3

Сера – неметалл желтого цвета, реагирует с большим количеством веществ, в том числе, - с кислородом(образуя оксиды),
- с водородом(H₂S),
- с углеродом(CS₂),
- с галогенами(SCl₂ – при расплаве, SF₆ – при комнатной t),
- металлами.
Ответ 1

Задание 5:
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.

Формула вещества:
А) NH₄Br
Б) HNO₃
В) Ba(OH)₂
Г) Na

Реагенты:
1) HCl, CO₂, K₃PO₄
2) AgNO₃, NaOH, Ca(OH)₂
3) Pb, S, C
4) CaO, Br₂, Na₂SO₄
5) S, Cl₂, H₂O

Решение:

Бромид аммония(NH₄Br) – это средняя соль, которая при взаимодействии с щелочами дает гидроксид аммония, являющийся неустойчивым соединением и распадается на аммиак и воду. Также он реагирует с солями(если дает осадок). Ответ 2

Азотная кислота – самая удивительная кислота, которая являясь сильным окислителем, не дает ожогов, как серная кислота. Реагирует с огромным количеством соединений, среди которых
- металлы,
- неметаллы(сера, углерод, йод, фосфор),
- основания,
- соли,
- оксиды.

Важно! HNO₃ никогда не выделяет водород при взаимодействии с металлами. Всегда выделяются соединения азота – от солей аммония до NO₂.
Здесь подходит вариант ответа 3.

Гидроксид бария(Ba(OH)₂) – это щелочь, которая проявляет типичные свойства всех подобных веществ, вступая в реакцию с кислотами, кислотными оксидами, солями.
Ответ 1.

Натрий – крайне опасный щелочной металл, который нельзя даже держать в руке по причине разъедания кожных покровов. Na вступает в экзотермическую реакцию с водой при комнатной температуре, при этом реакция идет достаточно бурно с выделением чистого водорода.
Как и все щелочные металлы, он реагирует с неметаллами(сера, галогены), кислотами, солями.
Ответ 5.

Задание 6:
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.

Формула вещества:
А) сера
Б) кислород
В) хлор
Г) фосфор

Реагенты:
1) H₂S, KOH, C₂H₆
2) O₂, SO₃, C₂H₆
3) CH₄, Zn, N₂
4) Hg, HNO₃, Cl₂
5) O₂, S, Cl₂

Решение:

Сера - неметалл желтого цвета, реагирует со многими веществами, например,
- с кислородом(образуя SO₂, SO₃),
- с водородом(H₂S),
- с углеродом(CS₂),
- с галогенами(SCl₂ – при расплаве, SF₆ – при комнатной t),
- металлами(ртуть, натрий, железо).
Ответ 4

Кислород(O₂) – главный неметалл для реакций горения, главный окислитель, главный элемент для органической жизни. Этот неметалл способен к огромному числу реакций как с простыми, так и со сложными веществами.
В данном варианте нам подходит вариант ответа 3.

Хлор(Cl₂) – галоген, способный реагировать с щелочами, некоторыми кислотами(H₂S), металлами, неметаллами.
Ответ 1.

Фосфор(P) - это типичный неметалл, имеет три аллотропические модификации в виде белого(ядовитого), красного и черного фосфора, вступает в реакции со многими веществами, в частности, реагирует
- с неметаллами(кислородом, водородом, серой, галогенами),
- с металлами(образует фосфиды),
- с водой(водяным паром при t > 500 C),
- с щелочами,
- с сильными кислотами.
Ответ 5.

Задание 7:
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.

Формула вещества:
А) Ba(OH)₂
Б) ZnO
В) Ag
Г) NH₄Cl

Реагенты:
1) C, HCl, KOH
2) O₂, Br₂, HNO₃
3) CO, CaCl₂, SO₂
4) HBr, Zn(OH)₂, K₂CO₃
5) AgNO₃, Sr(OH)₂, H₂SO₄ (конц.)

Решение:

Гидроксид бария(Ba(OH)₂) - это щелочь, которая проявляет типичные свойства всех растворимых оснований, вступая в реакцию с кислотами, кислотными оксидами, солями.
Ответ 4

Оксид цинка(ZnO) – это амфотерный оксид, нерастворим в воде, не токсичен, реагирует с щелочами, кислотами, кислотными оксидами, неметаллами; ответ 1

Серебро(Ag) – это неактивный благородный металл, взаимодействует с азотной кислотой, серой, галогенами, кислородом(при нагревании), ответ 2

Хлорид аммония(NH₄Cl) – это средняя соль, хорошо растворимая в воде, имеет все свойства растворимых солей, плюс в реакциях со щелочами выделяет аммиак и воду за счет неустойчивости гидроксида аммония, ответ 5.

Задание 8:
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.

Формула вещества:
А) Si
Б) SrO
В) HNO₃
Г) Ca(HCO₃)₂

Реагенты:
1) CuSO₄, O₂, SO₂
2) O₂, Mg, NaOH
3) Cu, Ba(OH)₂, MgCO₃
4) CO₂, ZnO, H₃PO₄
5) H₃PO₄, HBr, Ca(OH)₂

Решение:

Кремний(Si) – неметалл, обладает схожими с углеродом свойствами, с трудом вступает в реакции при обычных условиях, способен реагировать
- с кислородом,
- с металлами(с образованием силицидов),
- с щелочами:
Si + 2NaOH + H₂O = Na₂SiO₃ + H₂↑
Ответ 2

Оксид стронция(SrO) – это основный оксид, хорошо растворяется в воде, реагирует как и все основные оксиды щелочно - земельных металлов с кислотами, кислотными оксидами, солями, амфотерными соединениями; ответ 4

Азотная кислота(HNO₃) – уже была расписана выше, в данном варианте выбираем пункт 3.

Гидрокарбонат кальция(Ca(HCO₃)₂) – это кислая соль, которая проявляет свойства растворимых кислот, при этом реагирует с гидроксидом кальция:
Ca(HСО₃)₂ + Cа(OН)₂ = 2CaCO₃ + 2H₂O
Ответ 5

Задание 9:
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.

Формула вещества:
А) P₄
Б) Fe₂O₃
В) Cu₂O
Г) NH₄Cl

Реагенты:
1) HCl, HNO₃, K₂CO₃
2) O₂, Zn, NaOH (р-р)
3) CaCl₂, AgNO₃, CO
4) O₂, CO, HCl
5) H₂SO₄ (конц.), NaOH, Pb(NO₃)₂

Решение:

Фосфор(P₄) – это формула белого фосфора, имеет такое обозначение за счет тетраэдрической структуры молекулы данной аллотропии; белый фосфор реагирует с кислородом, металлами, щелочами(с образованием фосфина), с кислотами.
Ответ 2

Оксид железа(Fe₂O₃) – это амфотерный оксид железа, красно-коричневого цвета, нерастворим в воде, реагирует с кислотами, солями, щелочами, водородом(восстановление).
Ответ 1.

Оксид меди(Cu₂O) – представляет собой нерастворимый в воде оксид красно-бурого цвета, реагирует при относительно невысоких t с кислотами(серной, азотной, соляной); при высоких t
- с металлами(Al),
- с неметаллами(O, H, S, галогены),
- с аммиаком,
- c угарным газом:
Cu₂O + CO = 2Cu + CO₂
- с оксидами щелочных металлов:
Cu₂O + BaO = BaCu₂O₂.
Ответ 4

Хлорид аммония(NH₄Cl) - это средняя соль, хорошо растворимая в воде, имеет все свойства растворимых солей, плюс в реакциях со щелочами выделяет аммиак и воду за счет неустойчивости гидроксида аммония, ответ 5

Задание 10:
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.

Формула вещества:
А) CO₂
Б) CuCl₂
В) NH₃
Г) FeS₂

Реагенты:
1) HNO₃, HBr, O₂
2) AgNO₃, Na₂S, NaI
3) Mg, CaO, H₂O
4) KOH, H₂SO₄, FeS
5) H₂SO₄, O₂, Na₂SO₄

Решение:

CO₂ – составляющая часть воздуха и выделяемого нашим организмом газа в результате энергетического обмена, этот газ является солеобразующим кислотным оксидом, который взаимодействует
- с основными оксидами,
- основаниями,
- водой,
- с некоторыми металлами:
2Mg + CO₂ = 2MgO + C
Ответ 3

Хлорид меди(CuCl₂) – средняя соль, растворимая в воде, проявляет типичные свойства солей, реагируя с кислотами, щелочами, а также с солями сульфидов и йодидов, при взаимодействии с которыми выделяются соответствующие нерастворимые соединения.
Ответ 2

Аммиак(NH₃) – это водорастворимый токсичный газ, проявляющий основные свойства, тем самым легко вступает в реакции с кислотами(серной, азотной), окисляется кислородом с образованием двух разных продуктов азота:
4NH₃ + 3O₂ = 2N₂ + 6H₂O(сгорание)
4NH₃ + 5O₂ = 4NO + 6H₂O
Ответ 1

Дисульфид железа(FeS₂) – это средняя соль, которая является составляющей частью минерала пирита; способна разлагаться на отдельные элементы под действием высокой t(1170 С), реагирует с азотной, серной и другими кислотами, а также окисляется кислородом до оксида Fe(III).
Ответ 1

На сегодня все!

Алкены - это непредельные ациклические углеводороды, которые имеют одну двойную(' = ') связь(пи-связь).
Алкены также имеют название олефины, которое берет начало с латинского названия "gaz olefiant"- "маслородный газ", которое впервые дано этилену из-за его способности образовывать при взаимодействии с хлором жидкое маслянистое вещество(хлористый этилен).

Изомерия:

- структурная(изомерия углеродного скелета);
- межклассовая(метамерия, алкены имеют такую же формулу классу, как и циклоалканы);
- изомерия положения кратной связи;
- пространственная(цис-, транс-изомерия).

Что такое цис и транс изомерия? Пи-связь(' = ') не имеет цилиндрической симметрии, и поворот относительно двойной связи приведет к разрыву кратной связи, поэтому свободное вращение вокруг двойной связи невозможно, и положение в пространстве заместителей при углеродных атомах, соединенных двойной связью четко фиксировано. Следствием этого является наличие у алкенов геометрической цис-транс изомерии.
Если заместители расположены по одну сторону от двойной связи(например, углеводородные радикалы, или галогены), то такое положение называется цис-изомерия(от лат. cis - "с одной стороны"), если по разные стороны - транс-изомерия(от лат. trans - "через").

Важно: Транс изомеры термодинамически более стабильны, чем цис-изомеры.

Часто встречающиеся радикалы:
- винил(CH₂═CHꟷ)
- аллил(CH₂═CHꟷCH₂ꟷ)

Характерный тип реакции: электрофильное присоединение(Ad_E)

В какие реакции вступают: присоединение, замещение, полимеризация, окисление, дегидрирование, гидрирование, гидратация, горение.

Именные реакции и правила:

• Правило Марковникова(только для НЕСИММЕТРИЧНЫХ алкенов): Атом водорода присоединяется к наиболее гидрогенизированному атому углерода, а атом галогена(или группа -OH) - к наименее гидрогенизированному.
  CH₃ꟷCH═CH₂ + HBr → CH₃ꟷCH(Br)ꟷCH₃

• Правило Хараша(перекисный эффект): радикальное присоединение к двойной связи, в присутствии H₂O₂ реакция идет против правила Марковникова, то есть водород присоединяется к наименее гидрогенизированному атому углерода.
  CH₃ꟷCH═CH₂ + HBr → CH₃ꟷCH₂ꟷCH₂ꟷBr (условия реакции: перекись водорода)

• Правило Зайцева: при отщеплении воды и галогеноводородов наиболее легко отщепляется водород от соседнего наименее гидрогенизированного атома углерода.
  CH₃ꟷCH(OH)ꟷCH₂ꟷCH₃ → CH₃ꟷCH═CHꟷCH₃ + H₂O (условия реакции: t > 140, H₂SO₄(конц.))

• Реакция Вагнера(мягкое окисление):
  3CH₂═CH₂ + 2KMnO₄ + 4H₂O → 3CH₂OHꟷCH₂OH + 2MnO₂ + 2KOH

• Реакция Гарриеса(озонолиз):
  CH₃ꟷCH═CH₂ + O₃ → озонид → CH₃COH + HCOH (условия реакции: цинковая пыль, вода)

• Реакция Львова(радикальное замещение(S_R)):
  CH₂ ═CHꟷCH₂ꟷCH₃ + Cl₂ → CH₂ ═CHꟷCH(Cl)ꟷCH₃ + HCl (условия реакции: облучение, 450 С)

• Реакция Циглера(получение полиэтилена низкого давления(ПЭНД)):
  nCH₂═CH₂ → …ꟷCH₂ꟷCH₂ꟷCH₂ꟷCH₂ꟷ…(условия реакции: 0,2 МПа, 100 С, kat - металлорганические соединения)

Какие классы органических веществ можно получить из алкенов:
- алканы(гидрирование);
- алкины(дегидрирование);
- одноатомные спирты(гидратация);
- двухатомные спирты(мягкое окисление перманганатом и водой);
- уксусный альдегид(каталитическое окисление этилена под действием хлорида палладия и t);
- карбоновые кислоты(жесткое окисление алкенов в присутствии серной кислоты и t)

Как обнаружить алкены в растворе:

• Бромная вода(Br₂). При добавлении Br₂ к алкену происходит обесцвечивание раствора: был красный - стал бесцветный(за счет разрыва кратной связи и присоединения брома).

• Окислители(перманганат калия, дихромат калия). При добавлении какого либо сильного окислителя, например, KMnO₄, происходит разрыв двойной связи и раствор меняет окраску: был розовый - стал бесцветный.

Специфические реакции
Алкены могут образовывать эпоксиды, вступать в реакцию с серной кислотой(с щелочами алкены НЕ реагируют, так как сами проявляют основные свойства).

• Образование эпоксидов: 2CH₂═CH₂ + O₂ → 2C₂H₄O (условия реакции: t 150-300 C, Ag)
  Важно: Оксид этилена(эпоксид) легко присоединяет воду, образуя двухатомный спирт этиленгликоль.

• Получение уксусного альдегида: 2CH₂═CH₂ + O₂ → 2CH₃COH (условия реакции: t, PdCl₂)

• Реакция с серной кислотой: CH₂═CH₂ + HꟷSO₄H → CH₃ꟷCH₂ꟷSO₄H (образуется этилсерная кислота)

• Реакция Виттига(процесс синтеза олефинов):

[(C₆H₅)₃PCH₃]Br(бромистый метилтрифенилфосфоний) + C₄H₉Li → (C₆H₅)₃P═CH₂(метилентрифенилфосфоран) + C₄H₁₀ + LiBr
(C₆H₅)₃P═CH₂ + O═CHꟷC₄H₉ → (C₆H₅)₃P═O(окись трифенилфосфина) + CH₂═CHꟷC₄H₉

Реакции из заданий ЕГЭ 2021:

1) Из предложенного перечня выберите два ряда веществ, каждое из которых не обесцвечивает бромную воду.
1) этан, этилен, ацетилен;
2) хлорэтан, пропан, бензол;
3) стирол, этилен, ацетилен;
4) толуол, 1,3-бутадиен, ацетилен;
5) бензол, циклогексан, 2-метилбутан.

Решение: В данном вопросе №13 из ЕГЭ нужно выбрать те варианты ответа, в которых должны быть предельные углеводороды, в молекулах которых нет кратных связей, это 25.

2) Установите соответствие между спиртом и исходным веществом, использованным для его получения:
СПИРТ
А) глицерин;
Б) изопропиловый спирт;
В) пропиловый спирт;
Г) этиленгликоль.

ИСХОДНОЕ ВЕЩЕСТВО
1) CH₃ꟷCH═CH₂
2) CH₂═CH₂
3) C₂H₅COH
4) C₆H₁₂O₆
5) CO
6) CH₃COH

Решение: глицерин, как и изопропиловый спирт получают из пропилена(реакцией Вагнера и гидратацией соответственно), пропиловый спирт можно получить из пропаналя(восстановление(+ H₂)), и этиленгликоль образуется из этилена мягким окислением в водной среде, ответ 1132.

3) Установите соответствие между названием вещества и продуктом, который преимущественно образуется при взаимодействии этого вещества с подкисленной серной кислотой раствором перманганата калия.
НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА
А) бутен-2;
Б) пропен;
В) бутин-1;
Г) изопропилбензол.

ПРОДУКТ РЕАКЦИИ
1) 1,2-пропиленгликоль
2) пропановая кислота
3) бензойная кислота
4) бутановая кислота
5) уксусная кислота
6) бутанон

Решение: реакция вещества с серной кислотой и раствором перманганат калия является жестким окислением, которое приводит к разрыву кратной связи; бутен-2 и пропен образуют уксусную кислоту, окисление бутина-1 образует пропановую кислоту, изопропилбензол - бензойную кислоту, ответ 5523.

4) Установите соответствие между формулой спирта и продуктом, который преимущественно образуется при дегидратации этого спирта.
ФОРМУЛА СПИРТА
А) CH₃ꟷCH(OH)ꟷC₂H₅
Б) C₂H₅ꟷCH(OH)ꟷCH(CH₃)₂
В) C₂H₅ꟷC(CH₃)(OH)ꟷC₂H₅
Г) (CH₃)₂CHꟷCH₂ꟷCH(OH) ꟷCH₃

ПРОДУКТ РЕАКЦИИ
1) бутен-1
2) бутен-2
3) 2-метилпентен-2
4) 4-метилпентен-2
5) 3-метилпентен-2
6) 4-метилпентен-1

Решение: это задание не является сложным, главное нужно расписать эти соединения и все станет ясно; первое вещество - это бутанол-2, при его дегидратации образуется бутен-2; второе вещество - 4-метилпентанол-3, при отщеплении образует 4-метилпентен-2; третье - 3-метилпентанол-3, при отщеплении воды дает 3-метилпентен-2; последнее соединение - 4-метилпентанол-2, дегидратация которого приводит к появлению 4-метилпентена-2, ответ 2454.

5) Из предложенного перечня выберите два вещества, которые являются структурными изомерами пентена-1.
1) циклопентан;
2) пентадиен-1,3;
3) 2-метилбутан;
4) 2-метилбутен-2;
5) 3-метилбутин-1.

Решение: пентен-1 это представитель класса алкенов, которые, как ты помнишь, являются межклассовыми изомерами циклоалканов; исходя из этого факта можно с легкостью понять, какие ответы здесь верны - это циклопентан и 2-метилбутен-2, имеющий одинаковую количественную формулу с пентеном-1, ответ 14.

6) Задана следующая схема превращений веществ:
C₂H₄ → X → + H₂ → Y → CH₃COOH
Определите, какие из указанных веществ являются веществами X и Y.
1) этаналь;
2) этан;
3) этанол;
4) ацетон;
5) бромэтан.

Решение: первое вещество схемы - это этилен, из него в одну стадию можно получить этаналь(смотри реакцию образования уксусного альдегида выше), который, при восстановлении образует соответствующий этиловый спирт, или этанол, ответ 13.

7) Установите соответствие между названием вещества и продуктом, который преимущественно образуется при взаимодействии этого вещества с хлороводородом.
НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА
А) бутан;
Б) бутен-1;
В) бутен-2;
Г) циклобутан.

ПРОДУКТ РЕАКЦИИ
1) 3-хлорбутан;
2) 2-хлорбутан;
3) не взаимодействуют;
4) 1-хлорбутан;
5) хлорциклобутан;
6) 1,2-дихлорбутан.

Решение: бутан не содержит кратных связей, поэтому не вступает в реакцию с хлороводородом; бутен-1 и бутен-2 образуют 2-хлобутан; циклобутан в реакции с HCl разрывает цикл и образует соединение 1-хлорбутан, ответ 3224.

Заключение:
Алкены вступают в реакции присоединения, при этом происходит разрыв кратной связи.
Алкены имеют общую формулу класса C_nH_2n, имеют межклассовый изомер - циклоалканы, гибридизация - sp2.
Олефины вступают в реакцию с водой, образуя спирты. Главные химические свойства: гидрирование, гидратация, полимеризация, окисление.

В органической химии, встречающейся в ЕГЭ есть своя система, знания которой может облегчить понимание этой сложной науки. Начнем с алканов.
Алканы(парафины) - это предельные алифатические углеводороды, в которых все связи одинарные(сигма-связь).

Характерный тип реакций: свободнорадикальное замещение(S_R).

В какие реакции вступают: замещение, изомеризация, окисление(метан, бутан), дегидрирование, крекинг, горение.

Именные реакции:

• Реакция Кольбе: R-COO-Na + H₂O → Алкан + CO₂↑ + NaOH + H₂↑
• Реакция Вюрца: 2Галогеналкан + 2Na → Алкан + 2NaCl
• Реакция Фишера -Тропша: n(CO + H₂) → Алкан + nH₂O
• Реакция Дюма: R-COO-Na + NaOH → Алкан + Na₂CO₃
• Реакция Коновалова: Алкан + HNO₃ → Нитроалкан + H₂O
• Реакция Семенова: Алкан + Cl₂ → Хлоралкан + HCl

Какие классы веществ можно получить из алканов:
- алкены, алкины, циклоалканы, арены(дегидрирование);
- одноатомные предельные спирты, альдегиды, карбоновые кислоты(окисление метана и бутана).

Как обнаружить алканы в растворе: качественных реакций для алканов нет, так как они не окисляются, не меняют окраску индикаторов, поэтому применяют путь исключения других углеводородов.

Специфические реакции:
Так как алканы - предельные CH(углеводороды), для них НЕ свойственны реакции окисления, присоединения и полимеризации. Однако, метан способен к окислению при высоких температурах образуя метанол(475 С, Cu), метаналь(300 C, Cu), метановую кислоту путем прямого окисления(+O₂).
Бутан окисляется до уксусной кислоты: C₄H₁₀ + 5O₂ → 4CH₃COOH + 2H₂O.
Метан вступает в реакции дегидрирования(отщепления водорода), причем при разных температурах образуются представители разных классов CH:
CH₄ (600 C) → этилен(C₂H₄)
CH₄ (1000 C) → уголь(C)
CH₄ (1500 C) → ацетилен(C₂H₂).
Сжигание метана с образованием этина называется пиролиз.

Особыми свойствами метана является образование угарного газа:
CH₄ + H₂O → CO + 3H₂
CH₄ + CO₂ → 2CO + 2H₂

Остальные алканы также могут вступать в реакции дегидрирования с образованием алкенов(на первой стадии).

Важно: Суть органической химии заключается в том, что зная список химических реакций одного класса, можно выполнять их для всех представителей гомологического ряда этого класса.

Крекинг - это процесс термического разложения алканов, имеющих длинную углеродную цепь с образованием углеводородов с более короткой цепью.
В плане алканов это процесс кратного уменьшения алкана с образованием двух соединений - алкана и алкена, имеющих одинаковое количество С:
C₈H₁₈ → C₄H₁₀ + C₄H₈

Для алканов характерна реакция изомеризации(не считая метана, этана, пропана) с получением изомеров; основа реакции - катализатор хлорид алюминия(AlCl₃).
Специфическими реакциями получения метана являются синтез из простых веществ и гидролиз карбида алюминия:
C + 2H₂ → CH₄
Al₄C₃ + 12H₂O → 3CH₄↑ + 4Al(OH)₃↓

Важно: ацетилен можно получить аналогичной реакцией гидролиза карбида кальция(принцип тот же).

Гексан обладает двумя необычными свойствами - дегидроциклизацией(отщепление H₂ с образованием цикла) с получением циклогексана и ароматизацией с получением бензола.
Суть реакции: отщепление водорода под влиянием катализатора Pt.

Важно: алканы по главным химическим свойствам схожи с аренами(ароматическими углеводородами):

• характерны реакции замещения, а не присоединения;
• реагируют при облучении с галогенами;
• реагируют с азотной кислотой с получением нитросоединения;
• не взаимодействуют с окислителями(KMnO₄, K₂Cr₂O₇, Br₂(бромная вода), O₂(при окислении))
• не растворяются в воде.

Реакции из цепочек ЕГЭ 2021(задание №33):
1) CH₃ꟷCH₂ꟷCH₃ + Cl₂ → CH₃ꟷCH(Cl)ꟷCH₃ + HCl
Рассмотрим этот процесс: это реакция Семенова, замещение водорода в молекуле алкана на галоген при облучении; почему атом хлора ушел ко второму атому С, а не к первому? Ответ прост - галоген отходит к наименее гидрированному атому С.

2) CH₃ꟷCH(Cl)ꟷCH₂ꟷCH₃ + NaOH(водный р-р)→ CH₃ꟷCH(OH)ꟷCH₂ꟷCH₃ + NaCl
В случае добавления щелочи к алкилгалогенидам мы можем наблюдать два процесса:
- если дан водный раствор щелочи, получаем спирт;
- если дан спиртовой раствор щелочи, получаем алкен(если 1 галоген) или алкин(если 2 галогена).
В нашем случае использован водный раствор щелочи, что приводит к образованию одноатомного спирта.

3) CH₂(Cl)ꟷCH₂(Cl) + 2KOH(спиртовый р-р) → CH≡CH + 2KCl + 2H₂O
Эта реакция является примером того, как спиртовой раствор щелочи превращает дигалогеналкан в ацетилен.

4) CH₃ꟷCH₂ꟷCH₃ → CH₃ꟷCH═CH₂ + H₂
Если До стрелки дан один алкан,то это типичная реакция отщепления водорода, или дегидрирование, с образованием алкена с соответствующим количеством атомов С в молекуле.

5) CH₂(Cl)ꟷ CH₂ꟷCH(Cl)ꟷCH₃ + Zn → ▲ꟷCH₃ + ZnCl₂
Эта реакция является типичной для получения циклоалканов или их гомологов(как правило, с цинком); в итоге мы получаем метилциклопропан.

6) CH₃ꟷCH₂ꟷCH₂ꟷCH₂ꟷCH₂ꟷCH₂ꟷCH₃ → C₆H₅ꟷCH₃ + 4H₂
Процесс образования аренов и их гомологов происходит так: под влиянием катализатора платины(Pt) и температуры конечные атомы С в цепи соединяются друг с другом, образуя цикл; в итоге, отщепляются 8 атомов водорода с образованием толуола(C₆H₅ꟷCH₃) в данном случае. Если до стрелки будет 6 атомов С в общей цепи,то мы получим бензол(C₆H₆).

Заключение:
Алканы вступают в реакции замещения, при этом замещается один атом водорода на другой одновалентный радикал.
Алканы имеют общую формулу класса C_nH_2n+2, не имеют межклассовых изомеров, гибридизация - sp3.
Парафины не растворяются в воде. Главные химические свойства: дегидрирование, изомеризация, крекинг.

Задание №1:

Установите соответствие между веществом и схемой его получения:
ВЕЩЕСТВО:
А) дивиниловый каучук
Б) фенолформальдегидная смола
В) нейлон

СХЕМА ПОЛУЧЕНИЯ:
1) nCH₂=CHꟷCH=CH₂ →
2) nCH₂=C(CH₃)ꟷCH=CH₂ →
3) nC₆H₅OH + nCH₂OH →
4) nHOOCꟷ(CH₂)₄ꟷCOOH + nH₂Nꟷ(CH₂)₆ꟷNH₂ →
5) nCH₂(OH)ꟷCH₂OH + nHOOCꟷC₆H₄ꟷCOOH→

Решение:
Первое вещество - дивиниловый каучук; создание этого полимера привело к огромному скачку в химической промышленности, отчасти благодаря синтезу Лебедева, который получил бутадиеновый(дивиниловый) каучук путем пиролиза этилового спирта(1926 г.); соответственно, этот каучук получают из дивинила, ответ 1.

Второе соединение - фенолформальдегидная смола; по самому названию видно, что данная смола состоит из двух органических веществ - фенола(C₆H₅OH) и формальдегида(HCOH), которые в процессе поликонденсации образуют столь важное соединение, ответ 3.

Последнее вещество - нейлон(искусственное волокно, класса полиамидов, используется в качестве ткани для одежды), его получают поликонденсацией адипиновой кислоты(HOOCꟷ(CH₂)₄ꟷCOOH) и гексаметилендиамина(H₂Nꟷ(CH₂)₆ꟷNH₂), ответ 4.

Задание №2:

Установите соответствие между веществом, и процессом/оборудованием, который используется для его получения.
ВЕЩЕСТВО:
А) чугун
Б) сталь
В) алюминий

ПРОЦЕСС/ОБОРУДОВАНИЕ:
1) электролиз расплава поваренной соли
2) доменная печь
3) электролиз боксита в расплавленном криолите
4) мартеновская печь

Решение:
Итак, чугун, как ты знаешь, это сплав железа и углерода(С более 2,14%), для его получения используют доменную печь(1200 С), в которой происходит множество реакций, которые в совокупности приводят к образованию твердого, не пластичного, но хрупкого материала, ответ 2.
Сталь, как и чугун, имеет в своем составе углерод и железо, однако, имеет существенное различие в соотношении этих элементов(C до 2,14%), обладает легкостью, высокой пластичностью, стойкостью; сталь получают в мартеновской печи(1700 С), ответ 4.
Алюминий получают электролизом боксита в расплаве криолита, об этом я уже писала на предыдущем уроке, ответ 3.

Задание №3:

Установите соответствие между веществом и способом его получения:
ВЕЩЕСТВО:
А) полипропилен
Б) фторопласт
В) бутадиенстирольный каучук

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ:
1) вулканизация
2) полимеризация
3) поликонденсация
4) сополимеризация

Решение:
Полипропилен((C₃H₆)_n) - это полимер, который образуется путем полимеризации соответствующего алкена пропилена(C₃H₆), ответ 2.
Фторопласт - общее название фторсодержащих полимеров, к которым, в частности, относится политетрафторэтилен(тефлон). Его можно получить реакцией полимеризации тетрафторэтилена, ответ 2.
Бутадиенстирольный каучук является важнейшим сырьем для изготовления таких продуктов, как шины, кабели, и жевательные резинки(!), получить в промышленности такой каучук можно сополимеризацией, ответ 4.

Задание №4:

Установите соответствие между веществом и областью его применения:
ВЕЩЕСТВО:
А) целлюлоза
Б) фосфоритная мука
В) медь
Г) алюминий

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ:
1) производство суперфосфата
2) искусственные волокна
3) электротехническая промышленность
4) получение стекла
5) производство аммиака

Решение:
Целлюлоза, (C₆H₁₀O₅)_n - это органический полимер, растительный углевод, из которого делают искусственные волокна, ответ 2.
Фосфоритная мука представляет собой минеральное фосфорное удобрение с <30% ортофосфата кальция, используется в производстве суперфосфата(кристаллогидрат дигидрофосфата кальция), ответ 1.
Медь используется в электротехнической промышленности за счет идеальной электропроводности и высоких параметров проводимости тепла, ответ 3.
Алюминий, также как медь, нашел свое применение в электротехнической промышленности в качестве материала для кабелей, шинопроводов, выпрямителей переменного тока, ответ 1.

Задание №5:

Установите соответствие между веществом и его воздействием на организм:
ВЕЩЕСТВО:
А) аргон и азот
Б) метанол
В) этанол
Г) соли свинца

ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ОРГАНИЗМ:
1) наркотическое воздействие
2) токсическое воздействие, быстро приводящее к летальному исходу
3) токсическое воздействие, приводящее к тяжелым заболеваниям
4) не влияет на жизнеспособность организма
5) улучшает состояние организма

Решение:
Аргон и азот - это два газа, являются составными частями воздуха(азот>70%, аргон<1%), а значит, не имеют отрицательного влияния на организм, ответ 4.
Метанол - это яд, который в целом внешне похож на этанол, однако, употребление его перорально вызывает слепоту, а в дальнейшем смерть от удушья, ответ 2.
Этанол - это токсическое вещество, которое оказывает наркотическое действие на мозг, заставляя организм входить в непривычное и неестественное состояние опьянения, со временем оказывает только отрицательное влияние в виде проблем с почками, кожей, желудком, печенью, усугубляющее нормальное состояние человека, ответ 1.
Соли свинца воздействуют на организм человека отрицательно, приводя к тяжелым заболеваниям, ответ 3.

Задание №6:

Установите соответствие между схемой химической реакции и областью ее применения:
СХЕМА РЕАКЦИИ:
А) 2AgHal(облучение) → 2Ag + Hal₂
Б) PbS + 4H₂O₂ = PbSO₄ + 4H₂O
В) 2(OCl^-) = Cl₂ + O₂
Г) 2(NH₄)₂CO₃ → 2NH₃ + CO₂ + H₂O

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ:
1) реставрация картин
2) отбеливание тканей и дезинфекция
3) черно-белая фотография
4) хлебопекарная и кондитерская промышленность
5) получение синтетических красителей

Решение:
Первая реакция - облучение галогенида серебра применяется для черно-белых фотографий, ответ 3.
Вторая реакция - окисление сульфида свинца применяют в реставрации картин, ответ 1.
Третий процесс - получение чистого хлора и кислорода - всем известные процессы отбеливания и дезинфекции, ответ 2.
Последняя реакция - это разложение карбоната аммония, используется в хлебопекарной промышленности, ответ 4.

Задание №7:

Установите соответствие между раствором вещества и его применением в лаборатории:
РАСТВОР ВЕЩЕСТВА:
А) аммиачный раствор оксида серебра
Б) известковая вода
В) нитрат серебра
Г) бромная вода

ПРИМЕНЕНИЕ В ЛАБОРАТОРИИ:
1) обнаружение карбонат-ионов
2) обнаружение йодид-ионов
3) обнаружение альдегидов
4) обнаружение алкенов
5) обнаружение этанола

Решение:
Начнем с аммиачного раствора оксида серебра - это достаточно известная качественная реакция на альдегиды(в результате выделяется чистое серебра и аммоний - производное карбоновой кислоты), ответ 3.

!ВАЖНО: Муравьиная кислота(HCOOH) также может вступать в реакцию "серебрянного зеркала".

Известковая вода(гашеная известь, Ca(OH)₂) используется в качестве обнаружения карбонат-ионов(карбонат кальция - это осадок белого цвета), ответ 1.
Нитрат серебра - эта соль может обнаруживать йодид-ионы(за счет осадка AgI), ответ 2.
Бромная вода является качественным реагентом на кратные связи, в том числе на алкены, ответ 4.

Задание №8:

Установите соответствие между веществом/ группой веществ и правилами работы с ними в лаборатории:
ВЕЩЕСТВО:
А) приготовление растворов кислот
Б) пламя горящего натрия можно погасить, используя
В) приготовление растворов твердых щелочей проводят
Г) пламя горящих органических веществ можно погасить, используя

ПРАВИЛА РАБОТЫ:
1) песок или порошковый огнетушитель
2) растворение проводят осторожно и в фарфоровой посуде
3) песок или углекислотный огнетушитель
4) растворение проводят осторожно, приливая холодную воду к веществу
5) растворение проводят осторожно, приливая вещество к холодной кислоте

Решение:
Приготовление растворов кислот - это ответственный процесс, так как большинство минеральных кислот являются опасными для органических субъектов, это действие проводят ПРИЛИВАЯ ВЕЩЕСТВО К ВОДЕ! Ответ 5.
Пламя горящего натрия можно погасить с помощью песка или порошкового огнетушителя(горящие щелочные металлы водой тушить НЕЛЬЗЯ), ответ 1.
Приготовление растворов твердых щелочей проводят естественно осторожно и в фарфоровой посуде, ответ 2.
Пламя горящих органических веществ можно погасить, используя песок или углекислотный огнетушитель, ответ 3.

Задание №9:

Установите соответствие между формулой вещества и его токсическими свойствами:
ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА:
А) CO₂
Б) CO
В) HCl
Г) N₂

ТОКСИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА:
1) ядовитый газ желто-зеленого цвета
2) ядовитый газ с резким запахом
3) ядовитый газ без цвета и запаха
4) не ядовитый газ без цвета и запаха
5) ядовитый газ с запахом тухлых яиц

Решение:
Первый в списке - углекислый газ, каждый знает его физические свойства, потому что он является составной частью воздуха, а также представляет собой тот газ, который мы выдыхаем, ответ 4.
Следующий газ - угарный, это ядовитый газ без цвета и запаха, ответ 3.
Хлороводород - это ядовитый газ с резким запахом, ответ 2.
Последним веществом является азот, этот газ входит в состав воздуха(>70%), это газ без запаха и цвета, ответ 4.

Задание №10:

Установите соответствие между формулой вещества и областью его применения:
ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА:
А) C₃H₈O₃
Б) AlCl₃
В) CCl₄
Г) CH₄

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ:
1) в качестве топлива
2) в качестве катализатора в органическом синтезе
3) в качестве растворителя
4) в медицине и в косметических средствах
5) получение каучука

Решение:
C₃H₈O₃ это глицерин, трехатомный спирт, который используется в косметических средствах и медицине, ответ 4.
Хлорид алюминия является катализатором в реакции изомеризации алканов, ответ 2.
Тетрахлоруглерод - это галогенпроизводное алканов, используемое в качестве растворителя, ответ 3.
Последнее вещество из списка - метан, так как он входит в состав нефти, то из него получают топливо для двигателей внутреннего сгорания, ответ 1.

На этом все!

Задание №1:

АППАРАТ:
А) печь кипящего слоя
Б) колонна синтеза
В) поглотительная башня

ПРОЦЕСС:
1) взаимодействие водорода и азота
2) окисление оксида азота(IV)
3) получение олеума
4) получение оксида серы(IV)

Решение:
Итак, рассмотрим первый пункт - печь для обжига в "кипящем слое".
Кипящий слой - это часть процесса производства серной кислоты, в которой совмещены твердая и жидкая фазы; при помощи этой технологии получают сернистый газ(SO₂), ответ 4.
Колонна синтеза - это сложный аппарат, направленный на получение аммиака из водорода и азота, ответ 1.
Поглотительная башня используется при получении олеума(раствор SO₃ в серной кислоте), ответ 3.

Задание №2:

ПРОЦЕСС:
А) получение сернистого газа
Б) получение олеума
В) получение оксида серы(VI)

ОБОРУДОВАНИЕ:
1) окислительная башня
2) печь "кипящего слоя"
3) контактный аппарат
4) поглотительная башня

Решение:
Получение сернистого газа сопровождается обжигом пирита(FeS) в печи "кипящего слоя", ответ 2.
Получение олеума происходит путем растворения оксида серы(SO₃) в серной кислоте, сам процесс осуществляется в поглотительной башне, ответ 4.
Оксид серы(VI) получают в контактном аппарате с помощью каталитического окисления SO₂, ответ 3.

Задание №3:

ВЕЩЕСТВО:
А) стирол
Б) этиленгликоль
В) синтез-газ

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ:
1) получение полиэфиров
2) производство маргарина
3) производство метанола
4) получение пластмасс

Решение:
Стирол(винилбензол) - это гомолог бензола, имеет формулу C₆H₅ꟷCH=CH₂, за счет наличия кратной связи способен к реакциям полимеризации, в частности, в производстве пластмасс, ответ 4.
Этиленгликоль(1,2-этандиол) - это двухатомный спирт, который используется при получении полиэфиров, так как имеет две OH группы, которые потенциально могут вступать в реакцию поликонденсации с образованием полиэтилентерефталата (наши "любимые" пластиковые бутылки), ответ 1.
Синтез-газ(CO + H₂) - довольно известная смесь угарного газа и водорода, используется при промышленном способе получения метилового спирта(метанола), ответ 3.

Задание №4:

ВЕЩЕСТВО:
А) углекислый газ
Б) оксиды азота
В) гексахлоран

СПОСОБ ПОПАДАНИЯ В ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ:
1) сгорание углеводородного топлива
2) борьба с насекомыми
3) протравливание семян
4) сточные воды

Решение:
Углекислый газ и оксиды азота попадают в окружающую среду путем сгорания углеводородного топлива, А и Б ответ 1.
Гексахлоран используется в качестве инсектицида, ответ 2.

Задание №5:

НАЗВАНИЕ ПРОЦЕССА:
А) риформинг
Б) перегонка нефти
В) крекинг

РЕЗУЛЬТАТ:
1) разделение нефти на фракции
2) получение смазочных масел
3) увеличение количества легкокипящих фракций
4) получение ароматических углеводородов

Решение:
Риформинг - это процесс переработки алифатических углеводородов в ароматические(например, бензол), здесь подходит вариант 4.
Перегонка нефти приводит к разделению ее на фракции(лигроин, мазут, бензин), ответ 1.
Крекинг - это процесс высокотемпературного расщепления нефти с получением низкомолекулярных органических соединений, ответ 3.

Задание №6:

МЕТАЛЛ:
А) железо
Б) алюминий
В) натрий

ВЕЩЕСТВО /СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ:
1) красный железняк
2) электролиз раствора оксида в криолите
3) электролиз раствора поваренной соли
4) электролиз расплава поваренной соли

Решение:
Железо - в промышленности его получают из красного железняка, или гематита, который имеет формулу Fe₂O₃, ответ 1.
Алюминий можно получить электролизом Al₂O₃ в расплаве криолита, ответ 2.

Натрий - для него здесь указано два возможных пункта, 3 и 4, однако, чистый Na можно получить только в РАСПЛАВЕ поваренной соли(NaCl), ответ 4.

Задание №7:

Установите соответствие между смесью веществ и способом разделения данной смеси.

СМЕСЬ ВЕЩЕСТВ:
А) вода и этиловый спирт
Б) вода и глина
В) вода и поташ

СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ:
1) фильтрование
2) выпаривание
3) использование делительной воронки
4) перегонка

Решение:
Первая смесь - вода и этиловый спирт, она может быть разделена перегонкой, ответ 4.
Следующая смесь - вода и глина, здесь нужно использовать фильтрование, ответ 1.
Последний ряд веществ - вода и поташ; поташ имеет формулу K₂CO₃, как и все соли калия, она растворима, и отделить ее от воды можно путем выпаривания, ответ 2.

Задание №8:

Установите соответствие между веществом и областью его применения.

ВЕЩЕСТВО:
А) изопропилбензол
Б) этанол
В) триолеин

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ:
1) получение полиэфиров
2) получение ацетона
3) производство маргарина
4) получение дивинила

Решение:
Первое вещество - изопропилбензол, или кумол, оно используется для получения ацетона, ответ 2.
Второе соединение - этанол, который имеет важное значение для получения дивинила, или бутадиена-1,3(это реакция Лебедева, проведенная в 1926 году, давшая начало производству синтетического каучука), ответ 4.
Последнее вещество в списке - триолеин, составной частью этого химического соединения является "олеин", что означает принадлежность к жирам, а соответственно, к получению маргарина, ответ 3.

Задание №9:

Установите соответствие между веществом и основной областью его применения.

ВЕЩЕСТВО:
А) криолит
Б) пирит
В) метилметакрилат

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ:
1) производство антифриза
2) получение алюминия
3) производство серной кислоты
4) получение органического стекла

Решение:
Криолит(Na₃AlF₆) используется при получении чистого алюминия путем электролиза, ответ 2.
Пирит(FeS₂) является начальной составной частью производства серной кислоты, ответ 3.
Метилметакрилат(метил-2-метилпроп-2-еноат) - это сложное органическое соединение, из которого получают органическое стекло, ответ 4.

Задание №10:

Установите соответствие между веществом и областью его применения.

ВЕЩЕСТВО:
А) глицерин
Б) формальдегид
В) глюкоза

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ:
1) получение полиэфиров
2) получение взрывчатых веществ
3) хранение биологических препаратов
4) источник энергии в организме

Решение:
Глицерин, или 1,2,3 - пропантриол, это трехатомный спирт, который используется для получения нитроглицерина, являющегося составной частью взрывчатых веществ, ответ 2.
Формальдегид, или муравьиный альдегид, хорошо знаком биологам для сохранения биологических объектов в течение длительного времени, ответ 3.
Глюкоза(C₆H₁₂O₆) - это моносахарид, который является источником АТФ(энергия) в организме живых существ, ответ 4.

Задание №11:

Установите соответствие между происхождением полимера и его названием.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ ПОЛИМЕРА:
А) природный органический
Б) синтетический органический
В) искусственный органический

Название полимера:
1) сахароза
2) пенька
3) полиэфир
4) вискоза

Решение:
Природный органический полимер - из данного списка нам подходит пенька(грубое лубяное конопляное волокно), ответ 2.
Синтетический органический полимер из указанных веществ - полиэфир, ответ 3.
Искусственным органическим полимером является вискоза, ответ 4.

На сегодня все!

Задание №1:

Установите соответствие между формулой вещества и классом/группой, к которому оно принадлежит: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА:
А) HClO₄;
Б) CuOHNO₃;
В) Ca₃(PO₄)₂;

КЛАСС/ГРУППА:
1) соль средняя;
2) соль основная;
3) кислотный оксид;
4) гидроксид.

Решение:
Первое вещество в списке - хлорная кислота, однако, среди указанных классов кислот нет; здесь стоит напомнить о том, что слово "гидроксид" означает наличие H и O, поэтому можно считать, что хлорная кислота - это гидроксид хлора; подходит вариант 4.
Следующее соединение - гидроксонитрат меди (II), это основная соль (за счет наличия OH-группы), вариант 2.
Третье вещество - ортофосфат кальция (в некоторых источниках я видела название этой соли - фосфат, это не корректно, так как есть остаток "метафосфат" (PO₃^-) и его надо отличать от ортофосфата), вариант 1.

Ответ: 421.

Задание №2:

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

ФОРМУЛЫ ВЕЩЕСТВ:
А) Al(NO₃)₃ и Ca(NO₃)₂;
Б) Na₃PO₄ и Na₂SO₄;
В) KBr и HCl;
Г) KI и NaNO₃;

РЕАГЕНТЫ:
1) AlCl_3;
2) Br_2;
3) Fe;
4) KOH(р-р);
5) BaCl_2.

Решение:
Данное задание относится к вопросу №25 на качественные реакции в неорганической химии:
первая группа - нитраты алюминия и кальция; эти соли можно различить с помощью щелочи(раствор KOH) - при добавлении к нитрату алюминия выпадет студенистый осадок белого цвета Al(OH)₃, ответ 4.

Второй ряд - ортофосфат и сульфат натрия; здесь мы должны сделать акцент на анионе, а не катионе: из предложенных реагентов нам подойдет хлорид алюминия. Почему? AlCl₃ при взаимодействии с ортофосфатом натрия дает осадок белого цвета, тогда как сульфат алюминия - это растворимое соединение, ответ 1.

Следующая пара - бромид калия и соляная кислота; здесь все легко - надо добавить железо: с солями щелочных металлов он не реагирует, а с соляной кислотой вступает в реакцию с образованием хлорида железа(II) и выделением водорода, ответ 3.

Четвертый ряд - йодид калия и нитрат натрия: в данном списке возможным реагентом может быть бром, который НЕ реагирует с нитратом, но вытеснит йод из KI, образуя бромид калия (реакция замещения), ответ 2.

Ответ: 4132.

Задание №3:

Из предложенного перечня выберите два вещества, между молекулами которых образуются водородные связи.
1) H₂S;
2) NH₄NO_3;
3) HF;
4) HI;
5) NH_3.

Решение:
Водородная связь рассматривается как форма ассоциации между атомом H и другим электроотрицательным элементом, как правило, азотом(N), кислородом(O), фтором(F).
Поэтому, в данном задании можно легко найти верный ответ: водородная связь присутствует в фтороводороде и аммиаке; ответ 35.

Задание №4:

Установите соответствие между названием вещества и реагентами, с каждым из которых оно может взаимодействовать.
НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА:
А) хлор;
Б) кремний;
В) сера;
Г) фосфор;

РЕАГЕНТЫ:
1) KOH, H₂, H₂O;
2) HNO₃, NaOH, Cl₂;
3) N₂, CaCO₃, H₂Cr₂O₇;
4) CO, Fe, CuCl₂;
5) NaOH, HF, H₂;
6) Ca(OH)₂, HF, Cl₂.

Решение:
1) Хлор - это типичный неметалл, желто-зеленый ядовитый газ, который вступает в реакции с:
- неметаллами(водород, сера, кремний, фосфор, йод);
- щелочами;
- металлами(железо, медь, натрий);
- солями (вытесняя более слабые неметаллы);
- угарным газом(самая простая реакция с образованием фосгена: Cl₂ + CO = COCl₂)
- водой.
Подходит пункт 1.

2) Кремний - это малоактивный неметалл, входит в состав почвы, песка, реагирует с:
- щелочами;
- плавиковой кислотой;
- некоторыми неметаллами(Cl₂), подходит вариант 6.

3) Сера - это типичный неметалл, твердое вещество желтого цвета который реагирует со многими веществами, в частности с:
- сильными кислотами;
- щелочами;
- неметаллами;
- металлами; в данном варианте подходит пункт 2.

4) Фосфор - это неметалл, имеет несколько аллотропных модификаций в виде белого, красного, черного P, входит в состав большого количества природных минералов (апатиты, фосфориты), является важной составной частью аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), вступает в реакции с:
- неметаллами(кислород, хлор, сера,йод);
- кислотами(азотной, серной);
- щелочами.
Подходит пункт 2.

Ответ: 1622.

Задание №5:

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

РЕАГИРУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА:
А) Cr(OH)₃ + NaOH + Br₂;
Б) MgBr₂ + NaOH;
В) NH₄Cl + Ca(OH)₂;
Г) H₂S + SO₂;

НАБЛЮДАЕМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ:
1) выделение газа с резким запахом;
2) образование белого осадка;
3) образование желтого осадка;
4) изменение окраски раствора;
5) видимых признаков реакции нет.

Решение:
Первая реакция: 2Cr(OH)₃ + 10NaOH + 3Br₂ = 2Na₂CrO₄ + 6NaBr + 8H₂O - происходит изменение окраски раствора(с зеленого на желтый), пункт 4.
Вторая реакция: MgBr₂ + 2NaOH = Mg(OH)₂ + 2NaBr - эффектом реакции является выпадение осадка белого цвета в виде гидроксида магния, подходит пункт 2.
Третья реакция: 2NH₄Cl + Ca(OH)₂ = CaCl₂ + 2NH₃ + 2H₂O, здесь выделяется бесцветный газ(аммиак) с резким запахом, пункт 1.
Последняя реакция: 2H₂S + SO₂ = 3S + 2H₂O, эффект реакции - выпадение осадка желтого цвета, подходит пункт 3.

Ответ: 4213.

Задание №6:

Установите соответствие между оказываемым на систему Cl₂ (газ) + CO (газ) = COCl₂ (газ) + Q воздействием и направлением смещения положения химического равновесия, происходящего в результате этого воздействия: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
ОКАЗЫВАЕМОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ:
А) добавление катализатора;
Б) повышение температуры;
В) уменьшение давления;
Г) добавление хлора;

НАПРАВЛЕНИЕ СМЕЩЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ:
1) смещается в сторону продуктов реакции;
2) смещается в сторону исходных веществ;
3) не происходит смещения равновесия.

Решение:
Данное задание относится к №24 в ЕГЭ и представляет собой вопрос на знание темы "Химическое равновесие".
Итак, мы видим реакцию образования фосгена, где продукт реакции и исходные вещества являются газами(гомогенная реакция), а также можно заметить, что процесс проходит с выделением тепла(экзотермическая реакция).

Первый оказанный эффект на реакцию - добавление катализатора: мы помним, что катализатор НЕ оказывает влияния на химическое равновесие, а только ускоряет процесс, поэтому здесь не происходит смещения равновесия, пункт 3.
Второй эффект - повышение температуры: учитывая, что реакция экзотермическая, увеличение температуры сместит равновесие в сторону исходных веществ, пункт 2.
Следующее воздействие - уменьшение давления: ты помнишь, что давление оказывает влияние ТОЛЬКО на газы, в данном случае, давление изменит положение равновесия в сторону исходных веществ (так как до стрелки 2 моля газов, а после - 1 моль, и давление при этом уменьшили), пункт 2.
Последний внешний эффект - добавление хлора: так как мы добавляем хлор, учитывая его наличие в составе исходных веществ, то это приведет к смещению равновесия в сторону продуктов реакции, то есть туда, где хлора меньше, пункт 1.

Ответ: 3221.

Задание №7:

Установите соответствие между формулой вещества и продуктами, образующимися на инертных электродах при электролизе водного раствора этого вещества: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА:
А) NiSO₄;
Б) LiClO₄;
В) LiCl;
Г) AgNO₃

ПРОДУКТЫ ЭЛЕКТРОЛИЗА:
1) металл, кислород;
2) водород, хлор;
3) водород, кислород;
4) металл, оксид азота(IV);
5) металл, галоген.

Решение:

Первое вещество - сульфат никеля, в результате электролиза этой соли на катоде выделяется никель, на аноде - кислород, ответ 1.
Второе соединение - перхлорат лития, на катоде будет выделение водорода, на аноде - кислород, ответ 3.
Третья соль - хлорид лития, при электролизе его водного раствора на катоде выделится водород, на аноде хлор, ответ 2.
Последнее соединение из списка - нитрат серебра, электролиз этой соли дает на катоде сам металл, на аноде - кислород, ответ 1.

На сегодня все!

Задание №1:

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

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА:
А) Si;
Б) SrO;
В) HNO₃;
Г) Ca(HCO₃)₂.

РЕАГЕНТЫ:
1) CuSO₄, O₂, SO₃;
2) O₂, Mg, NaOH;
3) Cu, Ba(OH)₂, MgCO₃;
4) CO₂, ZnO, H₃PO₄;
5) H₃PO₄, HBr, Ca(OH)₂.

Решение:

Первый в списке кремний - это неметалл, который реагирует:
- с O₂ при 500 С;
- с некоторыми активными металлами, образуя силициды (Mg₂Si);
- с щелочами (NaOH).
Ответ 2.
Второе вещество - оксид стронция; это основный оксид щелочно-земельного металла, который проявляет типичные основные свойства, реагируя:
- с кислотными оксидами;
- с амфотерными оксидами и гидроксидами;
- с кислотами.
Ответ 4.
Следующее соединение - азотная кислота (советую повторить эту тему!) проявляет типичные свойства кислот, в данном варианте нам подходит ответ 3.
Последний реагент - гидрокарбонат кальция; это кислая соль, которая может взаимодействовать как с кислотами, так и с щелочами. Предлагаю рассмотреть эти реакции:
Ca(HCO₃)₂ + Ca(OH)₂ = 2CaCO₃↓+ 2H₂O;
3Ca(HCO₃)₂ + 3H₃PO₄ = Ca₃(PO₄)₂ + 6CO₂ + 6H₂O. Ответ 5.

Итоговый результат: 2435.

Задание №2:

Из предложенного перечня выберите все типы химических реакций, к которым нельзя отнести взаимодействие оксида кремния(IV) с карбонатом калия.
1) необратимая;
2) обратимая;
3) обмена;
4) замещения;
5) гомогенная.
Запишите номера выбранных ответов.

Решение:

В первую очередь нужно составить химическую реакцию для последующего анализа; оксид кремния(IV) реагирует с карбонатом калия по принципу замещения кислотного остатка, то есть SiO₂ вытеснит карбонат, и выделится углекислый газ:
SiO₂ + K₂CO₃ = K₂SiO₃ + CO₂↑.
В процессе этой реакции выделяется газ, значит, реакция необратимая, и один остаток заменяется другим, значит, реакция замещения.
В условии сказано: выберите все типы реакции, к которым НЕЛЬЗЯ отнести вышеуказанную реакцию, получаем ответ: 235.

Задание №3:

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

ФОРМУЛА СОЛИ:
А) KClO₄;
Б) Fe(NO₃)₃;
В) K₂SiO₃;
Г) Rb₂S;

СРЕДА РАСТВОРА:
1) кислая;
2) щелочная;
3) нейтральная.

Решение:

Данное задание считается легким: сравниваем составляющие каждой соли - основания и кислоты и находим среду раствора.
Первая соль - перхлорат калия(KClO₄), образована сильным основанием и сильной кислотой, среда нейтральная.
Второе вещество - нитрат железа(III)(Fe(NO₃)₃), образована слабым основанием и сильной кислотой, среда кислая.
Далее идет силикат калия (K₂SiO₃), образована сильным основанием и слабой кислотой, среда щелочная.
Последнее вещество - сульфид рубидия(Rb₂S), образована сильным основанием и слабой кислотой, среда щелочная.
Ответ: 3122

Задание №4:

Из предложенного перечня выберите две кислоты, которые нельзя получить при растворении оксида в воде.
1) азотная кислота;
2) кремниевая кислота;
3) угольная кислота;
4) фосфорная кислота;
5) плавиковая кислота.

Решение:

В решении этого вопроса требуются знания кислотных оксидов и кислот: азотная кислота, как ты уже знаешь, может образоваться из двух оксидов - NO₂ и N₂O₅, этот вариант не подходит.
Кремниевая кислота(H₂SiO₃) является нерастворимым соединением, соответственно, из оксида кремния ее получить нельзя (можно сделать опыт: так как составляющей почвы является SiO₂, при добавлении к ней воды кислота не образуется), это наш ответ.
Угольная кислота(H₂CO₃) является неустойчивой кислотой, которая быстро распадается при получении на углекислый газ и воду, однако, при ее получении используется соответствующий оксид CO₂, не наш вариант.
Фосфорная кислота(H₃PO₄) может быть получена из оксида фосфора(P₂O₅) путем взаимодействия с водой, ответ не подходит.
Плавиковая кислота (HF) никак не может быть образована из оксида фтора, этот пункт подходит.
Ответ: 25.

Задание №5:

В раствор с веществом X добавили вещество Y. В результате наблюдали выделение бесцветного газа. Из предложенного перечня выберите вещества X и Y, которые могут вступать в описанную реакцию.
1) железо;
2) магний;
3) цинк;
4) гидроксид натрия;
5) кремниевая кислота.

Решение:

В условии сказано, что в результате взаимодействия двух веществ выделился бесцветный газ; можно предположить, что этот газ - водород.
Водород легко выделяется в реакциях замещения между кислотами и металлами, которые его вытесняют, однако, здесь нам дана кремниевая кислота, которая не реагирует ни на железо, ни на цинк. В итоге, вспоминаем реакцию между щелочью(NaOH) и цинком(Zn):
Zn + 2NaOH = Na₂ZnO₂ + H₂↑.
Ответ 43.

Задание №6:

Установите соответствие между реагирующими веществами продуктами, которые образуются при взаимодействии этих веществ: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

РЕАГИРУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА:
А) SiO₂ и NaOH;
Б) SiO₂ и NaHCO₃;
В) SiO₂ и HF;
Г) SiO₂ и HCl.

ПРОДУКТЫ РЕАКЦИИ:
1) SiH₄ и F₂O;
2) SiF₄ и H₂O;
3) Na₂SiO₃ и H₂O;
4) Na₂SiO₃, CO₂, H₂O;
5) не взаимодействуют;
6) H₂O и SiCl₄.

Решение:

А) Здесь нам даны оксид кремния и щелочь, это простая реакция между кислотным оксидом и основанием:
2NaOH + SiO₂ = Na₂SiO₃ + H₂O, ответ 3.
Б) Оксид кремния и гидрокарбонат натрия - взаимодействие соли с анионом слабой летучей кислоты и кислотного оксида:
2NaHCO₃ + SiO₂ = Na₂SiO₃ + 2CO₂ + H₂O, ответ 4.
В) Оксид кремния и плавиковая кислота - это реакция обмена, в которую относительно легко вступает оксид кремния:
SiO₂ + 4HF → SiF₄ + 2H₂O, ответ 2.
Г) Последняя группа веществ - оксид кремния и соляная кислота, здесь очевидный ответ 6:
SiO₂ + 4HCl → SiCl₄ + 2H₂O.
Итоговый результат: 3426.

Задание №7:

Из предложенного перечня выберите два ряда веществ, с каждым из которых взаимодействует оксид кальция.

1) цинк, соляная кислота, оксид серы;
2) кислород, вода, серная кислота;
3) серная кислота, углекислый газ, вода;
4) оксид бария, оксид фосфора(V), аммиак;
5) азотная кислота, оксид фосфора(V), оксид кремния(IV).

Решение:

Оксид кальция, CaO (негашеная известь) - это основный оксид, который легко вступает в реакцию с водой, с кислотными и амфотерными оксидами, амфотерными гидроксидами, кислотами.
Из условия мы должны выбрать два перечня, с каждым из которых может реагировать CaO:
- цинк, соляная кислота, оксид серы - с цинком нет реакции, вариант ответа не подходит;
- кислород, вода, серная кислота - с кислородом оксид кальция не реагирует, вариант не подходит;
- серная кислота, углекислый газ, вода - все реагенты подходят;
- оксид бария, оксид фосфора(V), аммиак - с оксидом бария и аммиаком не реагирует, не подходит;
- азотная кислота, оксид фосфора(V), оксид кремния(IV) - все вещества подходят.
Ответ: 35

Задание №8

Из предложенного перечня выберите два вещества, которые не взаимодействуют с кремнием.

1) гидроксид натрия;
2) магний;
3) серная кислота;
4) плавиковая кислота;
5) водород.

Решение:

Кремний - это неметалл, который в обычных условиях является малоактивным элементом, и не с каждым веществом вступает в реакцию. Однако, есть типичные реагенты, которые могут являться индикатором для нахождения ответа на данный вопрос.
В частности, это гидроксид натрия и плавиковая кислота, реакции которых надо знать наизусть:
Si + 2NaOH + H₂O = Na₂SiO₃ + H₂;
Si + 6HF = H₂[SiF₆] + 2H₂.
А также кремний взаимодействует с металлами, например с магнием с образованием силицида магния:
Si + 2Mg = Mg₂Si.
Вернемся к заданию: нам нужно найти два вещества, которые НЕ взаимодействуют с кремнием, получается это серная кислота и водород.

Ответ: 35

На сегодня все!

Задание №1:

Для выполнения задания 30 используйте следующий перечень веществ: гидросульфат калия, сульфат железа (II), серная кислота, азотная кислота, кремниевая кислота, гидроксид натрия. Допустимо использование водных растворов веществ.

30. Из предложенного перечня выберите вещества, между которыми окислительно - восстановительная реакция протекает с выделением газа. В ходе этой реакции не наблюдается образование осадка. В ответе запишите уравнение только одной из возможных окислительно - восстановительных реакций с участием выбранных веществ. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

Решение:

В данной реакции нужно найти вещества, при взаимодействии которых образуется газ, однако, не выделяется осадок и не изменяется окраска раствора. Из предложенного списка мы можем выбрать соль (в которой возможно изменение степени окисления катиона), сильный окислитель и среду раствора.
Разберем все реагенты:
- гидросульфит калия - кислая соль, которая вступает в ионно - обменные реакции;
- сульфат железа - средняя соль, в которой возможно изменение степени окисления железа с +2 до +3 в кислой среде;
- серная кислота - сильный окислитель;
- азотная кислота - сильный окислитель;
- кремниевая кислота - нерастворимая кислота, которой соответствует оксид кремния (IV);
- гидроксид натрия - сильное основание (щелочь).

Для образования ОВР из предложенных нам подойдут: средняя соль (сульфат железа (II)) и две кислоты - азотная и серная.
6FeSO₄ + 2HNO₃ + 3H₂SO₄ = 3Fe₂(SO₄)₃ + 2NO + 4H₂O.

В этой реакции в качестве окислителя выступает азот (с +5 до +2), а восстановитель - железо (с +2 до +3).

Задание №2:

Для выполнения задания 30 используйте следующий перечень веществ: бихромат калия, сульфид натрия, серная кислота, хлориды меди (II) и лития, сульфит натрия. Допустимо использование водных растворов веществ.

30. Из предложенного перечня выберите вещества, между которыми окислительно - восстановительная реакция протекает с изменением цвета раствора. В ходе этой реакции наблюдается образование осадка. В ответе запишите уравнение только одной из возможных окислительно - восстановительных реакций с участием выбранных веществ. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

Решение:

Эта реакция часто встречается в ЕГЭ, так как дихромат калия, или хромпик имеет ярко-оранжевый оттенок, который под действием серной кислоты переходит в сульфат хрома с изменением цвета на зеленый.
Однако, в этой реакции еще выделяется осадок; хлорид меди и хлорид лития нам явно не подходят, сульфит не дает осадков, остается сульфид натрия. Эта химическое взаимодействие выглядит так:
K₂Cr₂O₇ + 3Na₂S + 7H₂SO₄ = Cr₂(SO₄)₃ + 3S + 3Na₂SO₄ + K₂SO₄ + 7H₂O.

Окислитель - хром (с +6 до +3), восстановитель - сера (с -2 до +6).

Задание №3:

Для выполнения задания 30 используйте следующий перечень веществ: тиосульфат натрия, оксид хрома (VI), серная кислота, силикагель, нитрат бария, хлорид калия. Допустимо использование водных растворов веществ.

30. Из предложенного перечня выберите вещества, между которыми окислительно - восстановительная реакция протекает с изменением цвета раствора. Выделение осадка или газа в этой реакции не наблюдается. В ответе запишите уравнение только одной из возможных окислительно - восстановительных реакций с участием выбранных веществ. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

Решение:

Как ты уже наверняка заметил, изменения цвета раствора обычно связаны с соединениями хрома, это реакция не является исключением: оксид хрома (VI) в присутствии серной кислоты превращается в сульфат трехвалентного хрома, изменяя оттенок раствора с темно - красного на зеленый. А в качестве восстановителя тут выступает сера - в тиосульфате натрия она имеет степень окисления +2, которую меняет в кислой среде на +6.
3Na₂S₂O₃ + 8CrO₃ + 9H₂SO₄ = 4Cr₂(SO₄)₃ + 3Na₂SO₄ + 9H₂O.

Окислитель - хром (с +6 до +3), восстановитель - сера (с +2 до +6).

Задание №4:

Для выполнения задания 30 используйте следующий перечень веществ: цинк, оксид углерода (IV), пиросерная кислота, сульфат бария, сульфид калия, нитрат цинка. Допустимо использование водных растворов веществ.

30. Из предложенного перечня выберите вещества, между которыми окислительно - восстановительная реакция протекает с выделением газа. В ходе этой реакции не наблюдается образование осадка. В ответе запишите уравнение только одной из возможных окислительно - восстановительных реакций с участием выбранных веществ. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

Решение:

Эта реакция относится к относительно новым среди ОВР в ЕГЭ - взаимодействие цинка с пиросерной кислотой (выделяется газ с запахом тухлых яиц - сероводород):
8Zn + 5H₂S₂O₇ = 8ZnSO₄ + 2H₂S↑ + 3H₂O.

Окислитель - сера (с +6 до -2), восстановитель - цинк (с 0 до +2).

Задание №5:

Для выполнения задания 30 используйте следующий перечень веществ: пероксид бария, перманганат калия, серная кислота, гидрокарбонат калия, нитрат натрия, гидроксосульфат магния. Допустимо использование водных растворов веществ.

30. Из предложенного перечня выберите вещества, между которыми окислительно - восстановительная реакция протекает с выделением газа. В ходе этой реакции изменяется цвет раствора. В ответе запишите уравнение только одной из возможных окислительно - восстановительных реакций с участием выбранных веществ. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

Решение:

Нам нужно составить ОВР с двумя эффектами: с выделением газа и изменением цвета раствора. В плане газа мы можем взять пероксид бария, который, аналогично H₂O₂, способен выделять чистый кислород, а за изменение оттенка раствора с малинового на бесцветный будет ответственен перманганат калия:
5BaO₂ + 2KMnO₄ + 8H₂SO₄ = 5O₂ + 5BaSO₄ + 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 8H₂O.

Окислитель - марганец (с +7 до +2), восстановитель - кислород (с -1 до 0).

Задание №6:

Для выполнения задания 30 используйте следующий перечень веществ: хлор, карбонат магния, серная кислота (разб.), оксид серы (IV), нитрат натрия, гидрофосфат калия. Допустимо использование водных растворов веществ.

30. Из предложенного перечня выберите вещества, между которыми протекает окислительно - восстановительная реакция с изменением агрегатного состояния веществ. Нерастворимые вещества и газы в ходе реакции не образуются. В ответе запишите уравнение только одной из возможных окислительно - восстановительных реакций с участием выбранных веществ. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

Решение:

Это интересная реакция, в которой участвуют два газа - хлор и оксид серы (IV) в водном растворе с образованием двух кислот:
Cl₂ + SO₂ + 2H₂O = 2HCl + H₂SO₄.

Окислитель - хлор (с 0 до -1), восстановитель - сера (с +4 до +6).

Задание №7:

Для выполнения задания 30 используйте следующий перечень веществ: фторид серебра, сера, концентрированная азотная кислота, оксид углерода (IV), ацетат магния, оксид меди (II). Допустимо использование водных растворов веществ.

30. Из предложенного перечня выберите вещества, между которыми протекает окислительно - восстановительная реакция с выделением окрашенного ядовитого газа. В ходе этой реакции образование осадка не наблюдается. В ответе запишите уравнение только одной из возможных окислительно - восстановительных реакций с участием выбранных веществ. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

Решение:

Данная реакция является классической для ЕГЭ по химии, она часто встречается и ее стоит уже знать наизусть - это взаимодействие серы с азотной кислотой (конц.) с образованием бурого газа - оксида азота (IV), серной кислоты и воды.
S + 6HNO₃ (конц., гор.) = H₂SO₄ + 6NO₂ ↑ + 2H₂O.

Окислитель - азот (с +5 до +4), восстановитель - сера (с 0 до +6).

На сегодня все!

Задание №1:

Из предложенного перечня выберите два вещества, которые имеют молекулярную кристаллическую решетку.

1) NH₄Cl;
2) CO₂;
3) K₂SO₄;
4) Mg(NO₃)₂;
5) H₂S.

Решение:

Молекулярная кристаллическая решетка характерна для веществ:

• газы (N₂, H₂, O₂, благородные газы);
• жидкости (вода);
• органические вещества.

В приведенных примерах веществ мы видим два газа - углекислый и сернистый, которые подходят к ответу.
Почему мы не разбираем отдельно три оставшихся вещества - потому что они соли, а представители класса солей имеют ионную кристаллическую связь.

Ответ: 25.

Задание №2:

В пробирку с раствором соли X добавили раствор вещества Y. В результате произошла реакция, которую описывает следующее сокращенное ионное уравнение: S²⁺ + 2H⁺ = H₂S↑.
Из предложенного перечня выберите вещества X и Y, которые могут вступать в описанную реакцию.

Реагенты:
1) сульфит калия;
2) угольная кислота;
3) бромоводород;
4) сульфид цинка;
5) сульфид натрия.

Решение:

Сначала выбираем вещество X: здесь присутствует анион - сульфид, значит, нам нужна соль, которая его содержит; в данном вопросе нам даны два сульфида - цинка и натрия.

Далее выбираем катион, то есть вещество Y: это должна быть кислота, потому, что катион H⁺ присутствует в кислотах; в варианте даны две кислоты - бромоводород и угольная кислота. Какую же взять? Для решения этого вопроса нужно помнить, что угольная кислота в растворах неустойчива, и не может входить в состав исходных веществ.

Теперь возникает другой вопрос - как вычислить продукты реакции, учитывая, что мы выбрали две соли; для этого стоит взглянуть на таблицу растворимости: сульфид цинка - это нерастворимое вещество белого цвета, которое должно быть указано в виде осадка в сокращенном уравнении, а у нас отдельно стоит ион - сульфид, значит, он входит в состав растворимой соли - сульфида натрия.
В полном ионном виде эта реакция выглядит так:
Na₂S + 2HBr = 2NaBr + H₂S↑.

Ответ 43.

Задание №3:

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

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА:
1) Na₂S;
2) Zn(OH)₂;
3) P₂O₅;
4) S.

РЕАГЕНТЫ:
1) O₂, Fe, Br₂;
2) Cl₂, FeSO₄, HI;
3) Li₂O, Sr(OH)₂, H₂O;
4) NH₃, Ca₃(PO₄)₂, HNO₃;
5) KOH, H₃PO₄, HCl.

Решение:

1) Сульфид натрия (Na₂S) - это растворимая соль, как и большинство бескислородных солей, реагирует с:
- кислотами;
- галогенами;
- H₂O;
- окислителями.

Подходит ответ 2.

2) Гидроксид цинка (Zn(OH)₂) - нерастворимое основание, проявляя свойства амфотерного основания, реагирует с:
- кислотами;
- кислотными оксидами;
- щелочами с образованием тетрагидроксоцинката калия.

Подходит вариант ответа 5.

3) Оксид фосфора (V) (P₂O₅) - это типичный кислотный оксид фосфора в высшей валентности. Проявляет все свойства аналогичных оксидов, реагируя с:
- основными оксидами и гидроксидами;
- амфотерными оксидами и гидроксидами;
- H₂O;
- солями более слабых кислот.

Выбираем ответ 3.

4) Сера (S) - это неметалл, который проявляет множество химических свойств, в данном варианте ответа нам подходит ответ 1.

Задание №4:

Установите соответствие между реагирующими веществами продуктами, которые образуются при взаимодействии этих веществ: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

РЕАГИРУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА:
А) KOH и SO₂ (изб.);
Б) KOH и SO₃ (изб.);
В) KOH (изб.) и CO₂;
Г) KOH и CO₂ (изб.).

ПРОДУКТЫ РЕАКЦИИ:
1) KHSO₄;
2) K₂SO₃;
3) K₂CO₃ и H₂O;
4) K₂SO₄ и H₂O;
5) KHCO₃;
6) KHSO₃.

Решение:

А) Реакция между гидроксидом калия и избытком оксида серы: KOH + SO₂ (изб.) = KHSO₃, ответ 6;
Б) Взаимодействие гидроксида калия с избытком серного ангидрида: KOH + SO₃ (изб.) = KHSO₄, ответ 1;
В) Следующая реакция между гидроксидом калия, который взят в избытке, и углекислым газом: 2KOH (изб.) + CO₂ = K₂CO₃ + H₂O, ответ 3;
Г) Гидроксид калия с избытком углекислого газа: KOH + CO₂ (изб.) = KHCO₃, ответ 5.

Задание №5:

Из предложенного перечня выберите все воздействия, которые не приводят к уменьшению скорости реакции сернистого ангидрида с кислородом.

1) увеличение концентрации SO₂;
2) понижение температуры;
3) увеличение концентрации SO₃;
4) понижение давления;
5) использование катализатора.

Решение:

Для начала, составим химическую реакцию: 2SO2 + O2 = 2SO3 + Q.
Видно, что это реакция экзотермическая, все участники процесса - газы, на которые действуют следующие факторы:
- давление;
- концентрация исходных веществ.
- температура.
В задании нужно найти воздействия, которые не приводят к уменьшению скорости реакции: начнем с очевидных неверных ответов - это понижение температуры и понижение давления (оба фактора несут уменьшение скорости).
Остальные факторы не уменьшают скорость реакции по разным причинам:
- увеличение концентрации SO₂ приводит к увеличению скорости реакции;
- увеличение концентрации SO₃ и использование катализатора не влияют на скорость реакции.

Ответ 135.

Задание №6:

Установите соответствие между реагирующими веществами и изменениями, которые наблюдаются в ходе реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

РЕАГИРУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА:
А) (NH₄)₂Cr₂O₇ + NaOH;
Б) KMnO₄ + Na₂SO₃ + H₂O;
В) KMnO₄ + Na₂SO₃ + KOH;
Г) KMnO₄ + Na₂SO₃ + H₂SO₄;

НАБЛЮДАЕМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ:
1) образование раствора зеленого цвета;
2) образование раствора желтого цвета;
3) обесцвечивание раствора;
4) образование осадка и обесцвечивание раствора;
5) видимых признаков реакции нет.

Решение:

А) Дихромат аммония - это средняя соль, чрезвычайно токсична, является мутагеном. По физическим свойствам представляет собой оранжево - красные кристаллы (легко разлагается с образованием "вулкана Бёттгера", запрещенный во многих странах на уроках химии)
При взаимодействии с щелочами происходит разложение дихромата на хроматы:
(NH₄)₂Cr₂O₇ + NaOH = 2NH3 + 2Na2CrO4 + 3H2O (могут быть другие продукты),
Результат реакции - образование раствора желтого цвета; ответ 2.

Б) Перманганат калия - это растворимая средняя соль, сильный окислитель, имеет фиолетовый оттенок.
В реакции: 2KMnO₄ + 3Na₂SO₃ + H₂O = 2MnO₂ + 3Na₂SO₄ + 2KOH, результат реакции - обесцвечивание раствора и выпадение бурого осадка в виде оксида марганца (IV), ответ 4.

В) Третья реакция - это окисление сульфита натрия перманганатом в щелочной среде: 2KMnO₄ + Na₂SO₃ + 2KOH = Na₂SO₂ + 2K₂MnO₄ + H₂O.
Внешним эффектом процесса является образование раствора зеленого цвета, подходит ответ 1.

Г) Последней реакцией в задании является окисление сульфита натрия перманганатом в кислой среде:
2KMnO₄ + 5Na₂SO₃ + 3H₂SO₄ = 5Na₂SO₄ + 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 3H₂O - эффект - обесцвечивание раствора, ответ 3.

На сегодня все!

Задание 1:

Газ, выделившийся при взаимодействии хлороводородной кислоты с перманганатом калия, реагирует с железом. Продукт реакции растворили в воде и добавили к нему сульфид натрия. Более легкое из образовавшихся нерастворимых веществ отделили и ввели в реакцию с горячей концентрированной азотной кислотой. Составьте уравнения четырех описанных реакций.

Решение:

Первая реакция - хлороводородная (соляная) кислота реагирует с перманганатом калия:
16HCl + 2KMnO₄ = 2KCl + 2MnCl₂ + 5Cl₂ + 8H₂O - в результате выделяется тот газ (хлор), который нужен для следующей реакции.

Вторая реакция - идет между хлором и железом (хлор окисляет железо до степени окисления +3):
2Fe + 3Cl₂ = 2FeCl₃.

Следующий этап - хлорид железа растворили (FeCl₃ хорошо растворяется в воде (92 г/ 100 мл), и добавили к нему сульфид натрия
Это не ионно-обменная реакция, а ОВР, так как хлорид Fe (III) является сильным окислителем:
2FeCl₃ + 3Na₂S = S↓ + 2FeS + 6NaCl - эффектом реакции является выделение желтого осадка в виде чистой серы, которую возьмут для взаимодействия с горячей азотной кислотой.

Последняя реакция в этом блоке - сера плюс концентрированная HNO₃:
S + HNO₃ (конц.,гор.) = H₂SO₄ + 6NO₂↑ + 2H₂O

Задание 2:

Раствор хлорида железа (III) подвергли электролизу с графитовыми электродами. Осадок бурого цвета, образовавшийся в качестве побочного продукта электролиза, отфильтровали и прокалили. Вещество, образовавшееся на катоде, растворили в концентрированной азотной кислоте при нагревании. Продукт, выделившийся на аноде, пропустили через холодный раствор гидроксида калия. Составьте уравнения четырех описанных реакций.

Решение:

Первая реакция в списке - это электролиз водного раствора хлорида железа; на катоде выделяется Fe и H₂; на аноде - Cl₂.
4FeCl₃ +6H₂O = 2Fe + 3H₂ + 6Cl₂ + 2Fe(OH)₃ ↓

Вторая реакция - взяли бурый осадок из предыдущей реакции электролиза и прокалили; это процесс разложения нерастворимого основания гидроксида железа (III):
2Fe(OH)₃ = Fe₂O₃ + 3H₂O

Следующая реакция проходит между веществом, которое образовалось на катоде и растворили его в концентрированной азотной кислоте; естественно, речь идет о железе:
Fe + 6HNO₃ (конц.) = Fe(NO₃)₃ + 3NO₂↑ + 3H₂O

Последняя реакция - продукт, который выделился на аноде пропустили через холодную щелочь (это важное дополнение, так как с горячей образуются другие продукты реакции); это взаимодействие хлора с KOH:
Cl₂ + 2KOH = KClO + KCl + H₂O - данный тип ОВР называется диспропорционированием (один и тот же элемент и окисляется, и восстанавливается).

Задание 3:

Йод обработали концентрированной азотной кислотой при нагревании. Раствор осторожно выпарили и остаток нагрели, получив оксид, который взаимодействует с угарным газом с образованием двух веществ - простого и сложного. Образовавшееся при этом простое вещество растворили в теплом растворе гидроксида калия. Составьте уравнения четырех описанных реакций.

Решение:

Первая реакция - йод и азотная кислота, достаточно простая реакция с образованием йодноватой кислоты, газа с оттенком "лисьего хвоста" и воды:
I₂ + 10HNO₃ = 2HIO₃ + 10NO₂↑ + 4H₂O (t)

Следующий этап - выпарили раствор, и остаток нагрели; это касается разложения йодноватой кислоты:
2HIO₃ = I₂O₅ + H₂O (t)

Третья реакция - полученный в предыдущей реакции оксид пропустили через угарный газ:
I₂O₅ + 5CO = I₂ + 5CO₂ - как и сказано в условии, получаем одно простое и одно сложное вещества.

Последняя реакция из списка - простое вещество (I₂) растворили в теплом растворе щелочи (KOH):
I₂ + 6KOH = 5KI + KIO₃ +3H₂O.

Задание 4:

Оксид железа (III) сплавили с поташом. Полученный продукт добавили в воду. Образовавшийся осадок отделили и растворили в йодоводородной кислоте. Выделившееся простое вещество реагирует с тиосульфатом натрия. Напишите уравнения четырех описанных реакций.

Решение:

Первая реакция может вызвать сложности из - за незнания тривиального названия "поташ", который представляет собой карбонат калия:
Fe₂O₃ + K₂CO₃ = 2KFeO₂ + CO₂↑ - это непростая реакция сплавления, которую надо запомнить.

Следующая реакция - добавление к полученному продукту воды:
KFeO₂ + 2H₂O = KOH + Fe(OH)₃↓

Третья реакция - осадок в виде гидроксида железа (III) растворили в йодоводородной кислоте, в результате выделяется чистый йод:
2Fe(OH)₃ + 6HI = 2FeI₂ + I₂ + 6H₂O

Последний этап - взаимодействие йода с тиосульфатом натрия с образованием йодида натрия и тетратионата натрия:
I₂ + 2Na₂S₂O₃ = 2NaI + Na₂S₄O₆.

Задание 5:

Кремний сожгли в атмосфере хлора. Продукт реакции обработали водой. Выделившийся осадок отделили, прокалили и обработали плавиковой кислотой. Напишите уравнения четырех описанных реакций.

Решение:

Первый этап - сожгли кремний в атмосфере хлора, эта реакция представляет взаимодействие двух простых веществ:
Si + 2Cl₂ = SiCl₄

Следующая реакция - тетрахлорсилан (SiCl₄) обработали водой:
SiCl₄ + 3H₂O = H₂SiO₃ + 4HCl - эффектом этой реакции является выпадение бесцветного студенистого осадка кремниевой кислоты.

Третья реакция - разложение кремниевой кислоты:
H₂SiO₃ = SiO₂ + H₂O

Четвертая реакция - взаимодействие кремнезема с плавиковой кислотой:
SiO₂ + 4HF = SiF₄ + 2H₂O - эта реакция объясняет, почему плавиковую кислоту не хранят в стеклянной посуде (HF реагирует с диоксидом кремния, соответственно, разъедает стекло).

Задание 6:

В раствор гидроксида натрия внесли оксид хрома (VI). Раствор выпарили, твердый остаток обработали серной кислотой и из полученного раствора при охлаждении выделили соль оранжевого цвета. При растворении соли в бромоводородной кислоте образуется простое вещество, которое может взаимодействовать с сероводородом. Напишите уравнения четырех описанных реакций.

Решение:

Первая реакция - оксид хрома (VI), который является кислотным оксидом, прореагирует с щелочью:
CrO₃ + 2NaOH = Na₂CrO₄ + H₂O - эффектом этой реакции является образование вещества желтого цвета - хромата натрия.

Далее нужно написать взаимодействие хромата натрия с серной кислотой - это необычная ионно-обменная реакция, которую нужно запомнить:
2Na₂CrO₄ + H₂SO₄ = Na₂Cr₂O₇ + Na₂SO₄ + H₂O - цвет раствора изменился с желтого на оранжевый (это цвет дихромата натрия).

Третья реакция - взаимодействие Na₂Cr₂O₇ с бромоводородной кислотой:
Na₂Cr₂O₇ + 14HBr = 2NaBr + 2CrBr₃ + 3Br₂ + 7H₂O

Четвертая реакция - выделили простое вещество, который прореагировал с сероводородом (бром замещает серу):
Br₂ + H₂S = 2HBr + S.

Задание 7:

Раствор, полученный при пропускании сернистого газа через бромную воду, нейтрализовали гидроксидом бария. Выпавший осадок отделили, смешали с коксом и прокалили. При обработке продукта прокаливания хлороводородной кислотой выделяется газ с запахом тухлых яиц. Составьте уравнения четырех описанных реакций.

Решение:

Первая реакция - сернистый газ реагирует с бромной водой, поэтому надо добавить воду:
SO₂ + Br₂ + 2H₂O = H₂SO₄ + 2HBr

Вторая и третья реакции представляют собой нейтрализацию полученного раствора (серная кислота и бромоводородная кислота):
H₂SO₄ + Ba(OH)₂ = BaSO₄↓ + 2H₂O
2HBr + Ba(OH)₂ = BaBr₂ + 2H₂O

Четвертая реакция - осадок реагирует с коксом при прокаливании; это взаимодействие с углеродом:
BaSO₄ + 4C = BaS + 4CO↑

Последняя реакция - продукт прокаливания обработали HCl и выделился газ с запахом тухлых яиц (это сероводород):
BaS + 2HCl = BaCl₂ + H₂S↑.

На сегодня все!

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) Cl_2;
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!

Сегодня мы будем решать и разбирать очередную задачу № 34 из ЕГЭ 2020 года.

Задача:

Насыщенный раствор хлорида алюминия (растворимость 46 грамм в 100 граммах воды при 20 С) массой 50,85 грамм разлили в две колбы: в первую добавили избыток раствора Na₂CO₃, во вторую 20,4 грамма 25%-ного раствора аммиака. Во второй колбе осадок в 2 раза тяжелее, чем в первой. Найдите концентрацию аммиака во второй колбе после окончания реакции.

Решение:

Для начала необходимо составить уравнения химических реакций (как и в других реакциях, где есть химический процесс).

В условии сказано, что есть хлорид алюминия (AlCl₃), который разлили в две колбы: в первой был раствор карбонат натрия, во второй - раствор аммиака.

Если ты забыл как аммиак реагирует с различными веществами, в то числе, с солями, рекомендую освежить знания по теме: Аммиак

А пока мы запишем две реакции:

1) 2AlCl₃ + 3Na₂CO₃ + 3H₂O = 2Al(OH)₃ ↓ + 3CO₂ + 6NaCl
2) AlCl₃ + 3NH₃ + 3H₂O = Al(OH)₃ ↓ + 3NH₄Cl

Объяснять, как уравнивать я не буду, ты это уже знаешь.
А по поводу воды в этих двух реакциях уточняю: если у тебя в условии указан раствор какого - то вещества, то химическая реакция однозначно будет с участием H₂O.

Идем дальше!
Первое вещество, с которого мы начнем расчеты - это хлорид алюминия.

Сначала ищем его массу с учетом растворимости (см. условие), для этого составляем пропорцию:

46 / (46 + 100) = x / 50,85,
x = 46 * 50,85 / 146 = 16,02 грамм.

Теперь находим количество вещества AlCl₃:

Молярная масса хлорида алюминия (по таблице ПСЭ) равна 133,5 грамм/ моль; n (AlCl₃) = 16,02 / 133,5 = 0,12 моль.

Мы нашли моль AlCl₃, но вопрос - к какой именно реакции его отнести?
У нас ведь две реакции, с карбонатом натрия и аммиаком, и в обеих есть хлорид алюминия.

Как же быть? Верный ответ - 0,12 моль представляет собой общее количество хлорида, и нужно составить маленькое уравнение (без него никак):
Возьмем количество AlCl₃ из первой реакции за x, а этот же хлорид из второй реакции - за y.

В итоге пишем: x + y = 0,12 моль.

Если посмотреть на данные химические реакции, то заметим, что количество хлорида алюминия в первой и второй реакциях не равны:
- в первой перед AlCl₃ стоит 2,
- во второй - 1.
Это означает, что мы имеем две соли, которые взяты в неравных количествах, и данную деталь нельзя игнорировать.

Поэтому, пишем так: y = 2x.

Теперь соединяем эти два действия в одно уравнение:

Решив их, получаем:

Что делаем теперь?
Через количество хлорида алюминия мы можем найти все остальное, но нам не нужно искать все вещества, мы ищем аммиак:

1) Вначале вычисляем массу аммиака (чистого): m (NH₃) =0,25 * 20,4 = 5,1 грамм.
(По условию аммиак был взят 25%-й в массой 20,4 грамма, нужно узнать его чистую массу)

2) Молярная масса аммиака: 17 грамм / моль; n (NH₃) = 5,1 / 17 = 0,3 моль.

3) Теперь необходимо узнать, сколько аммиака прореагировало. Но здесь есть вопрос - а как мы это узнаем?
Ответ прост: по уравнению, моль хлорида алюминия (по которому мы и находим все остальные вещества) во второй реакции = 0,08 моль. Значит, моль аммиака будет в три раза больше (см. на реакцию, перед аммиаком стоит цифра 3).

Путем нехитрого действия находим: 0,08 моль * 3 = 0,24 моль.

4) Далее вычитаем от начального количества аммиака его прореагировавшее количество: 0,3 - 0,24 = 0,06 моль.

Так как аммиак взят в избытке, то решаем по недостатку(Al(OH)₃ по второй реакции). Однако, без аммиака нельзя, так как в задаче его и нужно найти.

5) Следующим шагом находим массу аммиака: 0,06 * 17 = 1,02 грамма.

В условии задачи необходимо найти массовую долю аммиака, но без массы это невозможно.

Следующий шаг.

С NH₃ мы пока закончили, на очереди - гидроксид алюминия (Al(OH)₃), который выпал в осадок, и мы не имеем права не учитывать его по причине того, что при нахождении общей массы раствора необходимо убрать все вещества, которые являются осадками или газами.

1) Получим его моль: n (Al(OH)₃) = n (AlCl₃) = 0,08 моль.

Смотри на вторую реакцию, перед гидроксидом алюминия, как и перед хлоридом алюминия нет коэффициентов, а значит, их взято одинаковое количество, отсюда и равное число моль.

2) Молярная масса Al(OH)₃ = 78 грамм / моль; m (Al(OH)₃) = 0,08 * 78 = 6,24 грамм.

Далее:

Учитывая, что моли хлорида алюминия в двух реакциях одинаковы, значит, концентрация так же одинакова.

Составляем пропорцию:

0,12 / 50,85 = 0,08 / x;
x = 0,08 * 50,85 / 0,12 = 33,9 грамм.

Рассмотрим подробнее данное действие:

• 0,12 - это моль хлорида алюминия (общий),
• 50,85 - это масса AlCl₃ по условию (общая),
• 0,08 моль - это количество вещества хлорида алюминия.

Через пропорцию находим массу AlCl₃.

Осталось самое последнее действие!

Найдем массовую долю аммиака:

ω (NH₃) = 1,02 / (33,9 + 20,4 – 6,24) = 1,02 / 48,06 = 0,0212, или 2,12%.

Здесь мы делим полученную массу аммиака на массу раствора (без осадка).
Массу раствора найдем по формуле:
масса хлорида алюминия + масса аммиака - осадок Al(OH)₃.

Задача решена!

Серная кислота

Серная кислота, также известная как масло витриола, или купоросное масло представляет собой минеральную кислоту, состоящую из элементов серы, кислорода и водорода, с молекулярной формулой H₂SO₄.

Она является бесцветной, не имеющей запаха вязкой жидкостью, которая растворима в воде и синтезируется в реакциях, которые являются сильно экзотермическими.

Чистая серная кислота является вязкой прозрачной жидкостью, как масло, и это объясняет старое название кислоты ("масло витриола").

Обладает следующими важными характеристиками:

• гигроскопичная - легко поглощает водяной пар из воздуха;
• коррозионная - сильный окислитель и дегидратирующий агент;
• вызывает ожоги - даже при малых концентрациях способна к образованию химических и вторичных термических ожогов.

Серная кислота в истории

Изучение витриола (купороса) - категории стекловидных минералов, из которых может быть получена кислота, началось в древности.

• Одни из самых ранних дискуссий о происхождении и свойствах витриола - в работах греческого врача Диоскорида (I век нашей эры) и римского натуралиста Плиния Старшего (23-79 годы нашей эры).

Средневековые алхимики исламской эпохи, Джабир ибн Хайян (721 - 815, также известный как Гебер), Рази (865 - 925) и Джамаль Дин аль - Ватват (1318), включили купорос в списки классификации минералов.

• Ибн Сина (Авиценна) сосредоточился на медицинских применениях и различных разновидностях витриола.

Мухаммад ибн Закарий аль-Рази (854-925) считается первым, кто произвел серную кислоту. Серная кислота была названа "маслом витриола" средневековыми европейскими алхимиками, потому что она была приготовлена обжаркой "зелёного купороса" (сульфата железа (II)) в железной реторте.

• В XVII веке германо - голландский химик Иоганн Глаубер приготовил серную кислоту, сжигая серу вместе с селитрой (нитрат калия, KNO3), в присутствии пара. По мере разложения солевого раствора он окислял серу до SO3, который объединялся с водой для получения серной кислоты.

В 1736 году лондонский фармацевт Джошуа Уорд использовал этот метод для начала первого крупномасштабного производства серной кислоты.

• В 1746 году в Бирмингеме Джон Робак применил этот способ для получения H₂SO₄ в камерах со свинцовой облицовкой, которые были более прочными, менее дорогими и более крупными, чем ранее использовавшиеся стеклянные контейнеры. Этот процесс позволил эффективно индустриализовать производство серной кислоты.

После нескольких уточнений этот способ, называемый процессом в свинцовой камере или "камерный процесс", оставался стандартом для производства серной кислоты в течение почти двух столетий.

В 1831 году британский торговец уксусом Перегрин Филлипс запатентовал "контактный процесс", который был гораздо более экономичным процессом производства серного ангидрида и концентрированной серной кислоты.

Получение серной кислоты

Существует несколько способов получения серной кислоты, в частности

• процесс влажной серной кислоты (метод WSA), мокрый катализ;
  

• метод "свинцовой камеры" - первый индустриальный способ получения серной кислоты;

• "контактный метод" - современный способ получения больших объемов H₂SO₄.

Серная кислота и Вода

Концентрированная серная кислота обладает очень мощным дегидратирующим свойством, удаляя воду (H2O) из других химических соединений, включая сахар и другие углеводы, и получая углерод, тепло и пар.

Приготовление разбавленной кислоты может быть опасным из-за тепла, выделяющегося в процессе разбавления.

Вода обладает более высокой теплоемкостью, чем кислота, и поэтому сосуд из холодной воды будет поглощать тепло по мере добавления кислоты.

Поскольку реакция гидратации серной кислоты является очень экзотермической, разбавление всегда должно осуществляться добавлением кислоты к воде, а не воды к кислоте.

Реакция находится в равновесии, которое способствует быстрому протонированию воды, добавление кислоты к воде гарантирует, что кислота является ограничительным реагентом.

Эту реакцию лучше всего рассматривать как образование ионов гидроксония:

H₂SO₄ + H₂O → H₃O⁺ + HSO₄^-
HSO₄^- + H₂O → H₃O⁺ + SO₂ ^2-

Серная кислота и Ожоги

Серная кислота способна вызывать сильные ожоги, особенно когда она находится в высоких концентрациях.

• Она легко разлагает белки и липиды посредством гидролиза амида и сложного эфира при контакте с живыми тканями, такими как кожа и мышцы;

• проявляет сильное дегидратирующее свойство на углеводах, высвобождая дополнительное тепло и вызывая вторичные термические ожоги;

• быстро атакует роговицу и может вызвать постоянную слепоту, если плеснуть на глаза;

• в случае проглатывания она необратимо повреждает внутренние органы и может даже привести к летальному исходу;

• сильные окислительные свойства делают ее сильно коррозионной по отношению ко многим металлам и могут привести к его разрушению на других материалах.

Серная кислота и ее Опасность

• H₂SO₄ - негорючая кислота.

Основными профессиональными рисками, создаваемыми этой кислотой, являются контакт с кожей, приводящий к ожогам и вдыхание паров.

• Воздействие паров в высоких концентрациях приводит к немедленному и сильному раздражению глаз, дыхательных путей и слизистых оболочек: это быстро прекращается после воздействия, хотя существует риск последующего отека легких, если повреждение тканей было более сильным.
  

При более низких концентрациях наиболее часто сообщаемым симптомом хронического воздействия сернокислотных аэрозолей является эрозия зубов, обнаруженная практически во всех исследованиях.

• Повторное воздействие сернокислых туманов может повысить вероятность развития рака легких до 64 процентов.
  

В США допустимый предел воздействия на серную кислоту установлен на уровне 1 мг/м3: пределы в других странах аналогичны. Были сообщения о приеме серной кислоты в пищу, приводящем к дефициту витамина B12 с комбинированной дегенерацией.

• В таких случаях чаще всего поражается спинной мозг, но зрительные нервы могут демонстрировать демиелинизацию, потерю аксонов и глиозы.

Серная кислота и ее Применение

Производство H₂SO₄ в стране является хорошим показателем ее промышленной прочности.

Мировое производство в 2004 году составило около 180 миллионов тонн при следующем географическом распределении:

• Азия - 35%,

• Северная Америка (включая Мексику) - 24%,

• Африка 11%, Западная Европа - 10%,

• Восточная Европа и Россия - 10%,

• Австралия и Океания - 7%,

• Южная Америка - 7%.

Большая часть этого количества (≈60%) потребляется на удобрения, в частности на суперфосфаты, фосфат аммония и сульфаты аммония.

Около 20% используется в химической промышленности для производства моющих средств, синтетических смол, красителей, фармацевтических препаратов, нефтяных катализаторов, инсектицидов и антифризов, а также в различных процессах, таких как кислотизация нефтяных скважин, восстановление алюминия, проклеивание бумаги, обработка воды.

Около 6% применений относятся к пигментам и включают краски, эмали, печатные краски, мелованные ткани и бумагу.

Остальное количество (≈14%) применяется в таких отраслях, как производство взрывчатых веществ, целлофана, ацетата и вискозного текстиля, смазочных материалов, цветных металлов и батарей.

Серная кислота и Водоросли

H₂SO₄ используется в качестве защиты некоторыми морскими видами, например, фаэофит Desmarestia munda (порядок Desmarestiales) концентрирует серную кислоту в клеточных вакуолях.

• Под воздействием воздуха они выделяют кислоту, тем самым разрушая себя и близлежащие морские водоросли в процессе.

Серная кислота и Венера

Серная кислота образуется в верхних слоях атмосферы Венеры при фотохимическом воздействии Солнца на диоксид углерода, диоксид серы и водяной пар.

• Ультрафиолетовые фотоны с длинами волн менее 169 нм могут фотодиссоциировать диоксид углерода на монооксид углерода и атомный кислород.

В верхних, более холодных частях атмосферы Венеры серная кислота существует в виде жидкости, а густые облака серной кислоты полностью затмевают поверхность планеты, если смотреть сверху.

• Постоянные венерины облака производят концентрированный кислотный дождь, так как облака в атмосфере Земли производят водный дождь.

Серная кислота и Европа

Инфракрасные спектры, полученные космическим аппаратом NASA Galileo, показывают различные поглощения на спутнике Юпитера Европе, которые приписываются одному или нескольким гидратам серной кислоты.

• H₂SO₄ в растворе с водой вызывает значительное снижение температуры плавления воды до 210 К (− 63 С), и это делает более вероятным существование жидких растворов под ледяной коркой Европы.
  

Трактовка спектров несколько спорна. Некоторые планетологи предпочитают присваивать спектральные особенности сульфатному иону, возможно, как части одного или нескольких минералов на поверхности Европы.

Серная кислота на Земле

Чистая серная кислота не встречается естественным образом на Земле в безводной форме из-за ее большого сродства к воде.

• Разбавленная серная кислота является составной частью кислотного дождя, который образуется атмосферным окислением диоксида серы в присутствии воды, то есть окислением сернистой кислоты.

Диоксид серы является основным побочным продуктом, получаемым при сжигании серосодержащих видов топлива, таких как уголь или нефть.

• Серная кислота образуется путем окисления сульфидных минералов, таких как сульфид железа.

• В стратосфере, втором слое атмосферы, который обычно находится между 10 и 50 км над поверхностью Земли, серная кислота образуется в результате окисления вулканического диоксида серы гидроксильным радикалом.

Поскольку серная кислота достигает перенасыщения в стратосфере, она может образовать частицы аэрозоля и обеспечить поверхность для роста аэрозоля путем конденсации и коагуляции с другими аэрозолями вода-серная кислота, что приводит к образованию стратосферного аэрозольного слоя.

Таблица 1: Химические свойства серной кислоты

Задание 1:

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.

Формула вещества

А) Ba

Б) Ba(OH)₂

В) SO₂

Г) FeS

Реагенты

1) H₂O, HBr, Mg

2) P₂O₅, CrO₃, Li₂SO₄

3) NaOH, H₂O, O₂

4) CO, K₃PO₄, H₂

5) HCl, O₂, HNO₃.

Решение:

• Начнем с бария - это активный щелочно - земельный металл, который реагирует

- с неметаллами (очевидно);

- с кислотами;

- со сложными веществами, в состав которых входит металл, слабее бария (см. ряд активности металлов)

- с водой;

- с кислородом.

Из перечисленных ответов нам подходит 5.

• Далее идет гидроксид бария, это растворимое основание, которое как и все аналогичные гидроксиды реагирует

- с кислотами;

- с кислотными оксидами;

- с солями (если образуется осадок);

- с амфотерными соединениями (оксидами и гидроксидами).

К этому варианту подходит ответ 2.

• Третий реагент - оксид серы (IV) - это кислотный оксид, который отображает классические свойства кислотных оксидов, то есть реагирует

- с основаниями (щелочи);

- основными оксидами;

- с солями (более слабых летучих кислот);

- с некоторыми кислотами (азотной, сероводородной, йодоводородной);

- с кислородом;

- с водой.

В данном варианте подходящий ответ - 3.

• И, последнее вещество - сульфид железа (II).

Это средняя соль, которая реагирует

- с соляной кислотой;

- с азотной кислотой;

- с кислородом.

Стоит знать, что FeS с кислородом реагирует по разному, в зависимости от условий:

4FeS + 7O₂ = 2Fe₂O₃ + 4SO₂ (t)
FeS (влажный) + 2O₂ = FeSO₄ (t)

Очевидный ответ из приведенных - 5.

Итак, ответ 5235.

Задание 2

Уставите соответствие между реагирующими веществами и продуктом (-ами), который (-е) образуется (-ются) при взаимодействии этих веществ: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

Реагирующие вещества:

А) Ca и H₂SO₄ (конц.)

Б) CaO и SO₃

В) Ca и H₂SO₄ (р-р)

Г) CaO и H₂SO₄

Продукты взаимодействия:

1) CaSO₃

2) CaSO₄, H₂S и H₂O

3) CaSO₃ и H₂O

4) CaSO₄

5) CaSO₄ и H₂

6) CaSO₄ и H₂O.

Решение:

Это достаточно простой вопрос, но здесь есть свои нюансы, при незнании которых можно допустить массу ошибок.

• Итак, при взаимодействии кальция с концентрированной серной кислотой всегда образуются сульфат кальция, вода и сернистый газ, - ответ 2.

• Второй ряд веществ - оксид кальция и серный ангидрид, как ты знаешь, это реакция присоединения с образованием сульфита кальция, ответ1.

• Следующие реагенты - кальций и разбавленная серная кислота, это реакция замещения: выделяется водород и сульфат кальция, ответ 5.

• Четвертый ряд веществ - оксид кальция и серная кислота: это реакция обмена, в результате образуется соль и вода, то есть сульфат кальция и вода; ответ 6.

Ответ: 2156.

Задание 3:

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.

Формула вещества:

А) Al(OH)₃

Б) SO₃

В) O₂

Г) AlI₃ (раствор)

Реагенты:

1) S, C, H₂

2) LiOH, HBr, H₂SO₄

3) H₂O, CaO, NaOH

4) CuO, Ba(NO₃)₂, H₃PO₄

5) AgNO₃, Br₂, K₃PO₄.

Решение:

• Первое вещество - гидроксид алюминия, это амфотерное нерастворимое основание, которое реагирует

- с щелочами (с образованием комплексных соединений типа тетрагидроксоалюминат натрия);

- с кислотами;

- с основными оксидами.

Самый очевидный ответ - 2.

• Следующее вещество - оксид серы (VI), серный ангидрид. Это кислотный солеобразующий оксид, который проявляет типичные свойства таких оксидов, а именно реагирует

- с основными оксидами;

- с основаниями (растворимыми);

- с амфотерными оксидами;

- с водой;

- с солями (фториды, йодиды, сульфиды);

- с некоторыми неметаллами (фосфор, углерод);

Здесь подходит вариант 3.

• Далее дан кислород, O_2.

Кислород является важнейшим окислителем, в данном случае ищем те реагенты, в которых присутствуют химические элементы, способные увеличить свою степень окисления, это

- сера;

- углерод;

- водород.

Ответ - 1.

• И, напоследок, средняя соль - йодид алюминия.

Это растворимая соль, для которой подходит вариант 5 - взаимодействие

- с нитратом серебра (образуется осадок желтого цвета - AgI);

- с бромом (реакция замещения, бром вытесняет йод из соли);

- с ортофосфатом калия (образуется студенистый осадок AlPO₄).

Ответ на это задание: 2315.

Задание 4:

Карбид алюминия полностью растворили в бромоводородной кислоте. К полученному раствору добавили раствор сульфита калия, при этом наблюдали образование белого осадка и выделение бесцветного газа. Газ поглотили раствором дихромата калия в присутствии серной кислоты. Образовавшуюся соль хрома выделили и добавили к раствору нитрата бария, наблюдали выделение осадка.

Напишите уравнения четырех описанных реакций.

Решение:

Итак, необходимо проанализировать каждую химическую реакцию.

• Карбид алюминия растворили в бромоводородной кислоте: это обычная реакция обмена, здесь образуется бромид алюминия и выделяется метан:

Al₄C₃ + 12HBr = 4AlBr₃ + 3CH₄↑

• К полученному раствору добавили раствор сульфита калия, при этом наблюдали образование белого осадка и выделение бесцветного газа - это значит, что к бромиду алюминия добавили раствор сульфита калия, ключевое слово - раствор, то есть добавляем еще и воду, это реакция ОВР, пишем:

2AlBr₃ + 3K₂SO₃ + 3H₂O = 2Al(OH)₃↓+ 3SO₂↑+ 6KBr

• Газ поглотили раствором дихромата калия в присутствии серной кислоты - газ, полученный в предыдущей реакции - сернистый:

3SO₂ + K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ = Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + H₂O

• Образовавшуюся соль хрома выделили и добавили к раствору нитрата бария, наблюдали выделение осадка:

Cr₂(SO₄)₃ + 3Ba(NO₃)₂ = 3BaSO₄↓+ 2Cr(NO₃)₃

Незабываем про то, что нужно уравнивать все реакции в ЕГЭ по химии.

Пример выполнен.

Задание 5

Для выполнения заданий 30, 31 используйте следующий перечень веществ: перманганат калия, сульфат марганца (II), сернистый газ, гидроксид калия, сульфид серебра. Допустимо использование водных растворов веществ.

Из предложенного перечня выберите вещества, между которыми окислительно - восстановительная реакция протекает с обесцвечиванием раствора. Образование осадка или газа в ходе этой реакции не наблюдается. В ответе запишите уравнение только одной из возможных окислительно - восстановительных реакций с участием выбранных веществ. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

Решение:

Из данного списка мы сразу можем выделить наиболее частый окислитель - перманганат калия.

Теперь ищем вещество с переменной степенью окисления в составе, это вопрос посложнее.

Рассмотрим каждое из веществ:

• сульфат марганца (MnSO₄) - это белый порошок, кристаллогидрат (марганцовый купорос) имеет красно - розовый цвет. При взаимодействии с перманганатом калия в водной среде образуется оксид марганца (II) - это осадок зеленого цвета, нерастворимый в воде.

Однако, в этой реакции образуется серная кислота, которая растворяет данный осадок, но в условии этого не сказано, а значит, этот вариант нам не подходит;

• гидроксид калия - это щелочь, которая с перманганатом калия дает выделяет кислород, а у нас газ не образуется, значит, тоже не подходит;

• сульфид серебра (Ag₂S) - это средняя соль, нерастворимое в воде соединение серо - черного цвета, реагирует с азотной кислотой, кислородом, цианидом калия (конц.). С перманганатом не реагирует.

- сернистый газ (SO₂) - этот газ в водном растворе реагирует с KMnO₄ без образования осадка и газа, но с обесцвечиванием раствора:

SO₂ + KMnO₄ +H₂O = MnSO₄ + K₂SO₄ + H₂SO₄

Теперь нужно составить уравнение электронного баланса:

Mn ⁺⁷ +5e → Mn ⁺² │2 процесс восстановления

S ⁺⁴ -2e → S ⁺⁶ │5 процесс окисления

С учетом расстановки коэффициентов:

5SO₂ + 2KMnO₄ + 2H₂O = 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 2H₂SO₄

Все уравнено. В конце этого задания необходимо указать окислитель и восстановитель:

• Mn в степени окисления +7 является окислителем;

• S в степени окисления +4 является восстановителем.

Теперь это задание выполнено правильно.

Задание 6:

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

Вещество:

А) сернистый газ;

Б) анилин;

В) натрий.

Способ получения:

1) электролиз расплава поваренной соли;

2) обжиг пирита в "кипящем слое";

3) восстановление нитробензола;

4) электролиз раствора хлорида натрия.

Решение:

• 1) Сернистый газ (SO₂) - одним из способов получения сернистого газа является обжиг пирита в кипящем слое:

4FeS + 7O₂ = 2Fe₂O₃ + 4SO₂ (t), ответ 2.

• 2) Анилин - способ получения этого ароматического амина является реакция Николая Зинина, который осуществил ее в 1842 году.
  

Данная реакция представляет собой восстановление (водородом) нитробензола, ответ 3.

• 3) Натрий - это активный щелочной металл, который можно получить в чистом виде электролизом расплава поваренной соли, ответ 1.

Ответ: 231.

На сегодня все)

Большинство школьников знают два оксида серы - SO₂ и SO₃.

Однако, это не все соединения, которые сера образует с кислородом.

Рассмотрим их все.

Монооксид серы - SO

• Встречается только в виде разбавленной газовой фазы;

• после концентрирования превращается в S₂O₂ (диоксид дисульфита);

• SO имеет триплетное основное состояние, схожее с таковым у O₂, то есть каждая молекула имеет по два неспаренных электрона;
  

• молекула SO используется в реакциях органического синтеза (встраивается в молекулы алкенов, алкинов, диенов для получения молекул с трехчленными кольцами, содержащими серу);
  

• монооксид серы обнаружен на Ио - спутнике Юпитера, а также в атмосфере Венеры, в комете Хейла - Боппа (или "Большая комета 1997 года");
  

• редко встречается в атмосфере Земли, поэтому токсичность в полной мере не выявлена;
  

• обладает высокой воспламеняемостью, горит до образования ядовитого сернистого газа SO₂.
  

Дисульфид серы - SO₂

• Токсичный газ, ответственен за запах сгоревших спичек;
  

• в природе образуется в результате вулканической активности;
  

• вне Земли встречается в атмосфере Венеры, где образует облака в результате конденсации, способствуя при этом глобальному потеплению на планете; а также на Ио, спутнике Юпитера (90% атмосферы)

• промышленное значение сернистого газа в основном заключается в производстве серной кислоты;
  

• SO₂ может связываться с ионами металлов в качестве лиганда с образованием комплексов диоксида серы с металлом, обычно там, где переходный металл находится в степени окисления 0 или +1;
  

• обладает антимикробными свойствами, используется в качестве консерванта для кураги, инжира (E220);
  

• диоксид серы издавна применяется в производстве вина - служит антибиотиком и антиоксидантом, защищая вино от порчи и потемнения (окисления);
  

• сернистый газ является сильным восстановителем, при этом обладает отбеливающим эффектом;

• эндогенный диоксид серы играет важную физиологическую роль в регуляции работы сердца и кровеносных сосудов, а нарушение его метаболизма может привести к артериальной гипертензии, атеросклерозу, стенокардии.

Триоксид серы, серный ангидрид - SO₃

• Является значительным загрязнителем, основной компонент кислотных дождей;

• имеет большое значение в промышленности, так как является прекурсором серной кислоты;

• в сухой атмосфере обильно дымит, без запаха, но едкий;

• на воздухе образуется прямым окислением сернистого газа;

• в лаборатории триоксид серы можно получить путем двухстадийного пиролиза бисульфата натрия:

2NaHSO₄ → Na₂S₂O₇ + H₂O
Na₂S₂O₇ → Na₂SO₄ + SO₃

• серный ангидрид агрессивно гигроскопичен - теплота гидратации достаточна, чтобы смесь этого газа и древесины (или хлопка) могла воспламениться;

• при вдыхании вызывает ожоги, обладает высокой коррозионной активностью.

Тетроксид серы - SO₄

• Этот оксид серы представляет собой группу химических соединений с формулой SO₃ + Х, где Х лежит между 0 и 1;

• здесь содержатся пероксогруппы (О-О), а степень окисления серы как в триоксиде серы, +6;

• может быть выделен при низких температурах (78 К), после реакции SO₃ с атомарным кислородом или фотолиза смесей SO₃ - озон.

Монооксид дисеры, субоксид серы - S₂O

• Представляет собой бесцветный газ, который при конденсации образует твердое вещество бледного цвета, нестабильное при комнатной температуре;

• Грамотрицательные бактерии Desulfovibrio desulfuricans способны производить S₂O;

• был обнаружен Питером Шенком в 1933 году.

Пoсле краткого обзора оксидов серы прилагаю таблицу двух важнейших оксидов серы - сернистого газа и серного ангидрида, так как именно они по большей части встречаются в заданиях ЕГЭ и ОГЭ по Химии.

Сегодня мы будем рассматривать задачу 34 с присутствием серы.

Задача №34:

Газ, полученный при сжигании 6,4 грамм серы, без остатка прореагировал с 138 мл 8% - ного раствора NaOH (плотностью 1,087 г/мл).

Рассчитайте массовые доли веществ в полученном растворе.

В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение:

Это легкая задача по сравнению с остальными типами задач в ЕГЭ.

Для начала составим план:

1) Напишем химические реакции;

2) Найдем вещество, с которого начнем все вычисления, а также его моль;

3) По условию задачи проведем все остальные расчеты (через моль известного вещества);

4) Подсчитаем общую массу раствора и вычислим все массовые доли веществ.

1) В задаче сказано: Газ, полученный при горении серы, прореагировал с гидроксидом натрия.

Первое вещество - это сернистый газ, второе образуется при взаимодействии щелочи с с ним - это сульфит натрия.

Запишем реакции:

S + O₂ = SO₂

SO₂ + 2NaOH = Na₂SO₃ + H₂O

Na₂SO₃ + H₂O + SO₂ = 2NaHSO₃

Если первая и вторая реакция понятны, то третья наверное вызывает вопросы.

Мы не знаем, был ли сернистый газ в избытке, поэтому есть вероятность того, что он прореагировал с сульфитом натрия.

А мы должны учесть все возможные продукты реакции.

2) По условию, у нас есть 6,4 грамма серы, если есть масса, можем найти количество вещества серы:

M (S) = 32 гр/ моль; n (S) = 6,4 / 32 = 0,2 моль.

Теперь учитываем щелочь, гидроксид натрия, с которым в реакцию вступил сернистый газ.

Для этого нужно воспользоваться объединенной формулой, включающей объем вещества, массовую долю, плотность и молярную массу вещества:

ω * p * V (раствора) / M (вещества)

Проводим расчеты, подставляя указанные величины:

0,08 * 1,087 * 138 / 40 = 0,03 моль.

3) Теперь, необходимо найти массу сернистого газа, через серу:

n (S) = n (SO₂) = 0,2 моль;
M (SO₂) = 64 грамм / моль; m (SO₂) = 0,2 * 64 = 12,8 грамм (это действие нужно для вычисления общей массы раствора).

Следующим действием необходимо найти моль сернистого газа, который вступил в реакцию с сульфитом натрия.

Как это сделать?

- мы нашли моль сернистого газа - 0,2 моль;

- прореагировало сернистого газа - 0,15 моль; откуда мы это нашли:

S + O₂ = SO₂
SO₂ + 2NaOH = Na₂SO₃ + H₂O

В первой реакции количество сернистого газа равно 0,2 моль, во второй реакции его прореагировало 0,15 моль, так как мы сопоставляем это количество с молем гидроксида натрия, и находим:

если n (NaOH) = 0,3 моль, то n (SO₂) = 0,15 моль, в два раза меньше (смотри по уравнению химической реакции).

Далее находим n (SO₂) избытка:

n (SO₂) = 0,2 - 0,15 = 0,05 моль.

Следующее действие - нахождение моль сульфита натрия (через гидроксид натрия).

Учитывая, что Na₂SO₃ в реакции в два раза меньше, чем щелочи, рассчитываем:

n (Na₂SO₃) = 0,5n (NaOH) = 0,5 * 0,3 = 0,15 моль.

Или, это действие можно решить иначе:

n (Na₂SO₃) = 1/2n (NaOH) = 0,3 / 2 = 0,15 моль.

После нахождения количества вещества сульфита натрия, мы должны найти его избыток, то есть количество, которое вступило в 3-ю реакцию:

Na₂SO₃ + H₂O + SO₂ = 2NaHSO_3.

Рассчитываем моль соли через сернистый газ:

n (Na₂SO₃) = n (SO₂) = 0,05 моль.

Соответственно, окончательный остаток сульфита:

n (Na₂SO₃) = 0,15 - 0,05 = 0,1 моль.
M (Na₂SO₃) = 126 грамм / моль; m (Na₂SO₃) = n * M = 0,1 * 126 = 12,6 грамм.

Остался еще гидросульфит натрия: находим его по недостатку, то есть по сернистому газу, моль которого мы уже нашли:

n (NaHSO₃) = 2n (SO₂) = 2 * 0,05 = 0,1 моль.
M (NaHSO₃) = 104 грамм / моль; m (NaHSO₃) = 104 * 0,1 = 10,4 грамм.

4) Теперь осталось совсем чуть чуть - масса раствора и массовые доли веществ:

m (раствора) = m (NaOH) + m (SO₂) = 150 + 12,8 = 162,8 грамм.
ω (Na₂SO₃) = 12,6 / 162,8 = 0,0774, или 7,74 %;
ω (NaHSO₃) = 10,4 / 162,8 = 0,0639, или 6,39 %;

Ну, и не забываем про воду)

ω (H₂O) = 100 - (7,74 - 6,39) = 85,87 %.

Все, задача решена.

До встречи на следующем уроке)

Надеюсь, что вы уже выучили свойства серы (Сера. Общая характеристика, получение, химические свойства) и готовы решать задания ЕГЭ.

Задание 1:

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.

А) S

Б) SiO₂

В) FeBr₂

Г) K₂Cr₂O₇

1) KOH, HI, HCl;

2) Cl₂, NaOH, AgNO₃;

3) H_2, NaOH, HNO₃;

4) C, HF, H₂SO₄;

5) O_2, HCl, H₂SO₄.

Решение:

Первая в списке сера, с нее и начнем: как ты знаешь, S реагирует с

- неметаллами (H₂, O₂, C, P),

- металлами (Al, Na, остальные, кроме золота, платины, иридия),

- щелочами,

- кислотами (H₂SO₄, да, да, с серной кислотой сера реагирует с образованием сернистого газа и воды; HNO₃, HI),

- солями (KClO₃, KMnO_4, K₂CO₃).

По данным задания, нам подходит вариант 3 - водород, гидроксид натрия, азотная кислота.

Идем далее, диоксид кремния, SiO₂ - это кислотный оксид, который НЕ взаимодействует с водой, но ему соответствует метакремниевая кислота H₂SiO₃;

- хорошо реагирует с плавиковой кислотой (HF) (к слову, это та кислота, которая "плавит стекло", а ты знаешь, что главная составляющая стекла - это песок, а в песке содержится более 80% диоксида кремния);

- с углеродом (C) - в результате этой реакции образуется карбид кремния (карборунд) и угарный газ;

- с щелочами (NaOH, KOH).

Здесь подходит вариант 4.

Следующее вещество в списке - бромид железа (II).

Это средняя бескислородная соль, которая реагирует с

- с кислотами (в случае образования осадка, газа или воды);

- с основаниями, которые дают осадок или воду,

- с хлором (Cl₂) - в результате реакции замещения хлор замещает бром, и выделяется Br₂.

Исходя из вариантов, верный ответ 2.

И, последнее вещество в этом задании - дихромат калия, или хромпик (K₂Cr₂O₇).

Это кислородсодержащая, средняя соль; широко используется в различных областях, например, в пиротехнике, химии, фотографии.

Его химические свойства обусловлены тем, что он является сильным окислителем, соответственно, он хорошо вступает в химические реакции

- с щелочами (KOH) - образуется хромат калия (окраска раствора изменяется с оранжевой на желтую):

K₂Cr₂O₇ + 2KOH = 2K₂CrO₄ + H₂O

- с галогеноводородами (HCl, HI)

K₂Cr₂O₇ + 14HCl = 2CrCl₃ + 3Cl₂ + 2KCl + 7H₂O

Итак, самый подходящий вариант - 1.

Ответ: 3421.

Задание 2:

Установите соответствие между изменением степени окисления серы и формулами веществ, при взаимодействии которых это изменение происходит: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

А) S ⁰ →S ⁺⁴

Б) S ⁺⁴ →S ⁺⁶

В) S ^-2 →S ⁰.

Формулы веществ:

1) Cu и H₂SO₄ (конц.);

2) H₂S и I₂;

3) S и O₂;

4) SO₂ и Cl₂ (раствор).

Решение: