Сегодня мы будем решать задания с серной кислотой из сборника ФИПИ ОГЭ 2020 года.

Задание 1:

После пропускания через раствор серной кислоты 0,896 литров аммиака (н.у.) получили 33 грамма раствора сульфата аммония. Вычислите массовую долю соли в полученном растворе.

Решение:

Алгоритм решения данной задачи:

1) составляем химическую реакцию (не забываем уравнивать!);

2) находим моль известного по условию вещества;

3) через моль известного вещества находим моль неизвестного вещества, и далее выводим ответ в массе или в объеме, что требуется по условию.

Теперь по поводу реакции: аммиак при взаимодействии с серной кислотой образует одно вещество - соль сульфат аммония.

2NH₃ + H₂SO₄ = (NH₄)₂SO₄

По задаче нам дан объем аммиака в размере 0,896 литров при нормальных условиях, что соответствует нахождению моль NH₃:

n = V / V _m , n (NH₃) = 0,896 / 22,4 = 0,04 моль.

Далее необходимо сопоставить это количество вещества с неизвестным веществом, однако, у нас известна масса сульфата аммония, которая равна 33 грамма.

Что делать в такой ситуации? Как правило, в задачах такого типа есть теоретическая масса вещества (по условию), и практическая масса, которую нужно найти.

Значит, мы должны найти практическую массу сульфата аммония, исходя из объема аммиака, который вступил в реакцию с серной кислотой.

А для этого, мы сначала находим моль сульфата аммония через аммиак:

- в реакции моль NH₃ = 2, а (NH₄)₂SO₄ = 1 моль (смотри соответствующие коэффициенты), в итоге

- по уравнению реакции n ((NH₄)₂SO₄) = n (NH₃) = 0,04 / 2 = 0,02 моль.

Следующее действие: ищем молярную массу сульфата аммония:

M (NH₄)₂SO₄) = ((14 * 2 + 1 * 8) + 32 + 64) = 132 грамм / моль.

Настало время для вычисления практической массы (NH₄)₂SO₄:

m ((NH₄)₂SO₄) = 0,02 * 132 = 2,64 грамма.

Теперь дело за малым - найти массовую долю соли. В условии сказано про 33 грамма раствора сульфата аммония, а мы получили величину 2, 64 грамма этой же соли, значит, теперь для нахождения массовой доли воспользуемся формулой:

ω = m (вещества) / m (раствора), ω ((NH₄)₂SO₄) = 2,64 / 33 = 0,08, или если в процентах = 80%.

Ответ: массовая доля соли равна 80% .

Задание 2:

Дан раствор сульфита калия, а также набор следующих реактивов: растворы сульфата натрия, нитрата кальция, хлорида натрия, гидроксида калия и серной кислоты.

Используя только реактивы из приведенного перечня, запишите молекулярные уравнения двух реакций, которые характеризуют химические свойства сульфита калия, и укажите признаки их протекания.

Решение:

Сульфит калия - это средняя растворимая в воде соль, которая содержит катион калия и анион сульфита.

Как ты помнишь, все соли калия - растворимы, и если мы будем рассматривать это задание с позиции калия, то это никак не характеризует свойства этой соли.

Зато анион сульфит имеет особенности, которые могут пригодиться в этом задании.

Сульфит - анион - это ион сернистой кислоты (H₂SO₃), которая является слабой кислотой и при получении распадается на сернистый газ (SO₂) и воду, а также некоторые соли (например, сульфит кальция - это осадок белого цвета).

Значит, мы ищем два вещества, с которыми сульфит калия даст качественные реакции: из приведенного списка мы можем взять серную кислоту и нитрат кальция.

K₂SO₃ + H₂SO₄ = SO₂ ↑ + H₂O + K₂SO₄

K₂SO₃ + Ca(NO₃)₂ = CaSO₃ ↓ + 2KNO₃

Описываем эффекты этих двух реакций:

1) В первой реакции выделяется газ с характерным неприятным запахом SO₂.

2) Во второй реакции образуется белый осадок сульфит кальция.

Задание 3:

Установите соответствие между парой веществ и реагентом, с помощью которого можно различить эти вещества.

Вещества:

А) K₂SO₄ и KNO₃;

Б) H₂SO₄ и Na₂SO₄;

В) FeCl₃ и FeSO₄.

Реактивы:

1) HCl;

2) метилоранж;

3) Ba(NO₃)₂;

4) Mg(NO₃)₂.

Решение:

А) Сульфат калия и нитрат калия можно различить с помощью соединений бария, так как сульфат бария - это осадок белого цвета, нерастворимый в воде; ответ 3.

Б) Серная кислота и сульфат натрия - мы знаем, что все соли натрия растворимые, серная кислота является сильной кислотой, которая обладает сильной реакционной способностью, но отличить эти два вещества можно при помощи метилоранжа, или гелиантина, который является кислотно - основным индикатором, и в кислой среде (pH менее 7) окрашивается в красный цвет; ответ 2.

В) Хлорид железа (3) и сульфат железа - если видим сульфат - ион и соли бария, то выбираем этот вариант как наиболее приемлемый; ответ 3.

Задание 4:

Установите соответствие между реагирующими веществами и признаком протекающей между ними реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

Реагирующие вещества:

А) Fe и H₂SO₄ (р-р);

Б) Ba(OH)₂ (р-р) и Na₂CO₃;

В) Na₂SO₃ и HCl (р-р).

Признак реакции:

1) выделение бесцветного газа без запаха;

2) выделение бесцветного газа с запахом;

3) выпадение черного осадка;

4) выпадение белого осадка.

Решение:

А) Железо реагирует с разбавленной H₂SO₄ с образованием сульфата железа (2) и выделением водорода - горючего газа без запаха; подходит ответ 1.

Б) Результатом взаимодействия раствора гидроксида бария с карбонатом натрия является образование белого осадка в виде карбоната бария, и образуется щелочь - NaOH; ответ 4.

В) Сульфит натрия и соляная кислота - это реакция ионного обмена, которая характеризуется выделением сернистого газа - бесцветного газа с резким запахом; поэтому здесь ответ 2.

Задание 5

Оксид меди (2) реагирует с

1) H₂SO₄;

2) Mg(OH)₂;

3) MgO;

4) K₂SO₄.

Решение:

Оксид меди, CuO - это основный оксид, порошок черного цвета, нерастворим в воде, проявляет свойства основных оксидов.

Одним из таких свойств является взаимодействие с кислотами и кислотными оксидами.

Из перечисленного списка нам подходит только серная кислота.

CuO + H₂SO₄ = CuSO₄ + H₂O

Сульфат меди, CuSO₄ - это ядовитая растворимая в воде соль голубого цвета.

Ответ: 1

Задание 6

Установите соответствие между исходными веществами и продуктами реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

Исходные вещества:

А) Ba(OH)₂ + SO₃ →

Б) BaSO₃ + H₂SO₄ →

В) BaO + H₂SO₃ →

Продукты реакции:

1) BaSO₃ + S + H₂O

2) BaS + H₂O

3) BaSO₄ + SO₂ + H₂O

4) BaSO₃ + H₂O

5) BaSO₄ + H₂O

Решение:

А) Реакция между гидроксидом бария и серным ангидридом (SO₃) является по сути замещением одного аниона на другой: OH - группу вытеснит серный газ, который превратится в остаток сульфат (SO₄ ^2-), а гидроксогруппа образует воду; в результате образуются сульфат бария и H₂O, ответ 5.

Б) Взаимодействие соли и кислоты должно проходить с образованием либо газа, либо осадка, либо воды - иначе реакция не пойдет.

В этой реакции ионного обмена барий из BaSO₃ и водород из H₂SO₄ обменяются анионами, итогом этого процесса станут сульфат бария (нерастворимый осадок белого цвета) и сернистая кислота, которая, как ты уже знаешь, является слабой неустойчивой кислотой, и разлагается при получении на сернистый газ и воду.

Так что, в этой реакции мы получаем все возможные признаки ионно - обменного характера, ответ 3.

В) Оксид бария и сернистая кислота дадут два вещества - сульфит бария и воду.

Суть реакции проста: основный оксид + кислота = соль + вода, ответ 4.

Задание 7:

Установите соответствие между формулой вещества и реагентами, с каждым из которых это вещество может взаимодействовать.

Формула вещества:

А) CaO

Б) H₂SO₄ (p-p)

В) BaCl₂

Реагенты:

1) Na₂SO₄, AgNO₃

2) HNO₃, H₂O

3) Zn, Mg(OH)₂

4) NaOH, Ag

Решение:

1) Оксид кальция (негашенная известь) - это основный оксид, который проявляет все свойства для своего класса веществ, то есть может взаимодействовать с

- водой;

- кислотными оксидами;

- кислотами;

- амфотерными оксидами.

В данном списке нам подходит ответ 2

CaO + 2HNO₃ → Ca(NO₃)₂ + H₂O

CaO + H₂O → Ca(OH)₂

Кстати, вторая реакция это образование гашенной извести, которая используется при побелке стен, потолков, защите деревянных конструкций от гниения (в том числе ею обрабатывают деревья).

Б) Разбавленная серная кислота обладает относительно сильными кислотными свойствами (по сравнению с концентрированной), в частности, проявляет характерные свойства кислот, реагируя с металлами высокой и средней активности.

Если затрудняешься и путаешься в свойствах серной кислоты, то выучи ее химические свойства.

Разбавленная H₂SO₄ НЕ реагирует с

- неактивными металлами (Hg, Ag, Cu, Bi),

- с кислотами,

- кислотными оксидами,

- неметаллами,

- водородом,

- перекисью водорода.

В этом задании нам подходит ответ 3: цинк и гидроксид магния.

H₂SO₄ + Zn → ZnSO₄ + H₂

H₂SO₄ + Mg(OH)₂ → MgSO₄ + 2H₂O

Надеюсь, ты помнишь, что последняя реакция называется реакцией нейтрализации (кислота + основание = соль + вода).

В) Хлорид бария - это средняя соль, по физическим характеристикам представляет собой бесцветные кристаллы, хорошо растворимые в воде, ядовит.

Эта соль вступает в реакции ионного обмена с сульфатом натрия и нитратом серебра, в результате двух этих реакций образуются осадки.

BaCl₂ + Na₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2NaCl

BaCl₂ + 2AgNO₃ → Ba(NO₃)₂ + 2AgCl↓

Качественный признак первой реакции - осадок белого цвета (сульфат бария), не токсичен;

• второй реакции - осадок белого цвета, хлорид серебра, практически нерастворим в воде, оказывает раздражающее действие на кожу и слизистые оболочки.
  

Ответ 1.

На сегодня все)

Задание 1:

Дана схема превращений:

NaOH → X → +HCl → SO₂ → SO₃

Напишите молекулярные уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить указанные превращения. Для второго превращения составьте сокращенное ионное уравнение реакции.

Решение:

Веществом X должно быть соединение, содержащее ион сульфит (SO₃ ^2-), которое при реакции с кислотой в результате реакции обмена образует сернистую кислоту.

А ты наверняка знаешь, что H₂SO₃ - слабая кислота, неустойчивая, разлагается на сернистый газ и воду.

Значит, первая реакция должна проходить между гидроксидом натрия и сернистым газом:

2NaOH + SO₂ = Na₂SO₃ + H₂O

Вторая реакция - сульфит натрия плюс соляная кислота:

Na₂SO₃ + 2HCl = 2NaCl + SO₂ + H₂O

Это реакция обмена,в результате которой должны образоваться хлорид натрия и сернистая кислота, но, как я указала выше, вместо нее выделяется SO₂ и вода.

Теперь, когда мы получили сернистый газ, нужно получить серный ангидрид; а это каталитическое окисление:

2SO₂ + O₂ = 2SO₃

Однако, это не конец задания (нужно всегда читать задания до конца!); для второй реакции необходимо составить сокращенное ионное уравнение:

SO₃ ^2- + 2H ⁺ = SO₂ ↑ + H₂O

Задание выполнено.

Задание 2:

Установите соответствие между исходными веществами и продуктом(-ами) реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

А) SO₂ + H₂O →

Б) SO₃ + H₂O →

В) SO₂ + Ca(OH)₂ →

1) CaSO₃ + H₂

2) CaSO₃ + H₂O

3) CaSO₄ + H₂O

4) H₂SO₄

5) H₂SO₃

Решение:

Итак, первая реакция - взаимодействие сернистого газа с водой, я на предыдущем уроке объясняла свойства сернистого газа, поэтому, очевидно, что эта реакция получения сернистой кислоты; ответ А - 5.

Вторая реакция - серный ангидрид плюс вода - реакция получения серной кислоты; ответ Б - 4.

В третьей реакции оксид серы (IV) реагирует с щелочью,гидроксидом кальция - это реакция обмена, без изменения степени окисления.

Исходя из чего, сернистый газ в этом случае даст соль сернистой кислоты и воду; ответ В - 2.

Задание 3:

Через 80 грамм раствора с массовой долей гидроксида натрия 4% пропустили сернистый газ. При этом образовался сульфит натрия. Вычислите объем (н.у.) вступившего в реакцию газа.

Решение:

Составляем план решения:

1) Пишем химическую реакцию:

SO₂ + 2NaOH = Na₂SO₃ + H₂O

2) Производим действия на основе указанного вещества:

- нам дано 80 грамм раствора гидроксида натрия, однако, его массовая доля равна 4%; чтобы узнать, чему равна масса чистого гидроксида натрия необходимо следовать формуле:

m (вещества) = m (раствора) * ω / 100

m (вещества) = 80 * 4 / 100, или 80 * 0,04 = 3,2 грамм.

Теперь мы узнали массу чистого гидроксида натрия, через эту массу мы можем найти количество вещества NaOH:

n (вещества) = m / M

n (вещества) = 3,2 / 40 = 0,08 моль.

3) Теперь находим моль сернистого газа через моль гидроксида натрия:

n (SO₂) = 0,5 (NaOH) = 0,04 моль (по реакции видно, что гидроксида натрия взято в два раза больше, чем сернистого газа, отсюда и 0,5 моль).

4) Последнее действие - нахождение объема SO₂

V (SO₂) = n * V _M

V (SO₂) = 0,04 моль * 22,4 = 0,896 литров.

Задача решена)

Задание 4:

Используя метод электронного баланса, расставьте коэффициенты в уравнении реакции, схема которой

SO₂ + HClO₄ + H₂O = H₂SO₄ + HCl

Определите окислитель и восстановитель.

Решение:

В данной реакции изменяют свои степени окисления два элемента - сера и хлор.

Составим уравнения электронного баланса:

S ⁺⁴ → -2e → S ⁺⁶ │4
Cl ⁺⁷ → +8e → Cl ^-1 │1

Перед серой мы должны поставить коэффициент 4, перед хлором - 1 (мы же сокращаем 2 и 8).

4SO₂ + HClO₄ + 4H₂O = 4H₂SO₄ + HCl

Не забываем указать, кто окислитель и восстановитель:

Хлор в степени окисления +7 - окислитель,

Сера в степени окисления + 4 - восстановитель.

Задание выполнено.

До встречи на следующем уроке)

Сера является не только важным компонентом множества химических соединений, но и непосредственно экзамена ОГЭ.

Она часто встречается в заданиях разного типа и уровня, и все возможные задания, в которых рассматриваются особенности серы, мы и пройдем в рамках этого урока.

Задание 1:

Выберите два высказывания, в которых говорится о сере как о простом веществе:

1) При горении серы на воздухе образуется сернистый газ;

2) Сера в природных водах встречается в основном в виде сульфат - иона;

3) Сера входит в состав некоторых аминокислот;

4) В состав ядра атома серы входит 16 протонов;

5) Серный цвет - это мелкий порошок серы, применяющийся в качестве средства защиты растений.

Решение:

Для начала, нужно понять само определение "простое вещество".

Простое вещество - это вещество, которое состоит из атомов одного химического элемента. В противовес простому веществу обычно указывают понятие "химический элемент".

Химический элемент - это определенный вид атомов.

Соответственно, для решения этого задания необходимо выбрать те варианты ответа, где указаны физические и химические свойства серы.

1) При горении серы на воздухе образуется SO₂ (сернистый газ) - подходит, так как здесь сера обладает химическими свойствами и показана как простое вещество. Кстати, вот эта реакция:

S + O₂ = SO₂

2) Сера в природных водах встречается в виде сульфат - ионов - не подходит, так как ионы не обладают свойствами простых веществ;

3) Сера входит в состав некоторых аминокислот - не подходит, почему? Дело в том, что в данном варианте ответа сера не обладает самостоятельными свойствами, а только входит в состав аминокислот в виде иона;

4) В состав ядра серы входит 16 протонов - не подходит, здесь речь идет о химическом элементе серы;

5) Серный цвет - это мелкий порошок серы, применяющийся в качестве средства защиты растений - подходит, в этом варианте ответа сера представлена как простое вещество.

Ответ: 15

Задание 2:

Степень окисления серы в высшем оксиде равна степени окисления серы в веществе:

1) H₂SO₃;

2) (NH₄)₂SO₄;

3) K₂S;

4) SCl₂.

Решение:

Сера расположена в 6А группе, поэтому имеет высшую степень окисления равной номеру своей группы, ее высший оксид - SO₃, в котором она проявляет степень окисления +6.

Поэтому, для решения этого задания необходимо выбрать вещество со степенью окисления +6.

1) H₂SO₃ (сернистая кислота) - здесь у серы +4, не подходит;

2) (NH₄)₂SO₄ (сульфат аммония) - когда ты видишь в формуле сложного вещества остаток SO₄ (это кислотный остаток - сульфат), то запомни, что в сульфат - ионе степень окисления серы равна +6, подходит;

3) K₂S - это вещество называется сульфид калия, нужно помнить, что у калия в классической химии нет отрицательной степени окисления, а так как в молекуле сложного вещества должно быть равное количество катионов и анионов, значит, отрицательную степень будет проявлять сера, в данном случае, -2, ответ не подходит;

4) SCl₂ (дихлорид серы) - сера и хлор это два неметалла, причем оба достаточно активные, однако, хлор сильнее проявляет электроотрицательность,поэтому в бескислородных солях у хлора степень окисления равна -1, значит, у серы будет +2; не подходит.

Ответ: 2

Задание 3:

Железо при обычных условиях реагирует с

1) водой;

2) оксидом углерода (4);

3) сульфатом меди (2);

4) серой.

Решение:

Как понять, при каких условиях элемент реагирует с различными веществами? На самом деле, не так и сложно.

Например, в данном задании у нас железо, мы знаем, как выглядит этот элемент в природе, он не так активен, как калий или литий, из -за пленки с кислородом при окислении на воздухе.

Однако, и железо при обычных условиях может взаимодействовать с теми веществами, с которыми возможна реакция замещения.

А этот тип реакций возможен

Иными словами, смотрим на ряд активности:

K Ba Sr Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au

Итак, анализируем каждый вариант ответа:

1) с водой - если кинуть железную арматуру в воду, ничего не произойдет, только постепенно железо начнет покрываться ржавчиной.

P.S. Ржавчина не имеет четкой химической формулы, это смесь оксидов и гидроксидов железа.

Поэтому, данный вариант ответа нам не подходит.

2) с углекислым газом (CO₂) - этот газ всегда присутствует в воздухе, так как является его непосредственным компонентом.

Углекислый газ выделяют большинство органических существ в реакциях энергетического обмена.

• Но, с железом реакции нет, ответ не подходит.

3) с сульфатом меди (2) - это как раз тот случай, когда нам нужно воспользоваться рядом активности металлов (РАМ) (смотри выше).

• Медь находится в РАМ после железа, поэтому Fe с легкостью вытеснит его из сульфата, причем, без нагревания; ответ подходит.

4) с серой - железо взаимодействует с S, но определенно не при обычных условиях; ответ не подходит.

Итак, верный ответ в этом вопросе - 3.

Задание 4:

Какие два утверждения верны для характеристики как углерода, так и серы?

1) на внешнем слое находится шесть электронов;

2) соответствующее простое вещество существует в твердом агрегатном состоянии;

• 3) химический элемент образует простое вещество - металл;

4) значение электроотрицательности меньше, чем у фосфора;

5) химический элемент образует оксид с общей формулой ЭО₂.

Решение:

В этом вопросе нужно найти общие черты углерода и серы; хотя эти два элемента совершено разные по своим химическим свойствам и другим критериям, все же, они имеют схожие данные.

• Смотрим на первый вариант ответа: на внешнем слое находится шесть электронов - количество электронов на внешнем подуровне численно равно номеру группы, в которой находится элемент (это правило касается элементов главных подгрупп!)

В ПСЭ сера находится в 6А группе, у нее шесть электронов на внешнем подуровне, а углерод - в 4А, и у него четыре электрона, значит, этот вариант ответа не подходит.

• Второй вариант: соответствующее простое вещество существует в твердом агрегатном состоянии - да, это именно так.

И сера, и углерод в природе являются твердыми веществами (несмотря на то, что оба образуют газообразные оксиды при взаимодействии с кислородом) - ответ подходит.

• В третьем варианте ответа - химический элемент образует простое вещество - металл, ты наверняка понимаешь, что это неверное утверждение.
  

Сера и углерод - это типичные Неметаллы, ответ не подходит.

Значение электроотрицательности меньше, чем у фосфора - четвертый ответ требует наличия ряда электроотрицательности неметаллов (РЭН):

H As I Si P Se C S Br Cl N O F

Здесь хорошо видно, что и углерод, и сера стоят после фосфора (P), значит, их показатели электроотрицательности выше, чем у элемента, входящего в состав АТФ. Ответ не подходит.

• Пятый пункт: химический элемент образует оксид с общей формулой ЭО₂ - для этого необходимо вспомнить степени окисления углерода и серы, а также оксиды, которые они образуют.
  

Углерод в имеет много степеней окисления (особенно в органической химии), но оксиды образует только в двух вариациях - CO и CO_2.

Сера также как углерод имеет не одну степень окисления, и ее оксиды - SO₂ и SO₃.

Этот вариант нам подходит, так как и сера, и углерод образуют оксиды с общей формулой ЭО₂.

Ответ: 25.

На сегодня все)

Сегодня мы подробно разберем четыре типа заданий ОГЭ по химии за 2018 год, где встречаются соли аммония.

Задание 1:

Такую же степень окисления, как у азота в соединении KNO₃, хлор имеет в соединении

1) NaClO

2) Ba(ClO₃)₂

3) NH₄ClO₄

4) HClO₂

Решение:

Это задание предусматривает наличие знаний степеней окисления элементов в сложных веществах;

Нам необходимо сопоставить степень окисления азота в нитрате калия с соединением с тем же параметром, что и у хлора.

Мы знаем, что нитрат представляет собой анион азотной кислоты, в котором степень окисления азота наивысшая, то есть +5 (на прошлых уроках я писала о том, что у азота 8 степеней окисления, от -3 до +5); соответственно, среди ответов нужно найти вещество, где хлор имеет такую же степень окисления, то есть +5.

Это легкое задание для тех, кто знает наизусть все степени окисления элементов, для тех, кто плохо их знает, рекомендую выучить; однако, везде есть свои хитрости, которые я сегодня тебе расскажу.

Первое вещество - гипохлорит натрия, или "лаббаракова вода", используется в качестве дезинфицирующего агента (обладает сильным бактерицидным эффектом), которое широко используется в промышленности, и, даже входит в сотню важнейших химических соединений (The 100 Most Important Chemical Compounds (Greenwood Press, 2007)).

Гипохлорит натрия - это соль, соответствующая хлорноватистой кислоте, - очень слабой кислоте, которая существует только в растворах.

• Найти степень окисления хлора в гипохлорите просто - как ты помнишь из других моих уроков, любая молекула нейтральна, это значит, что в ней должно быть равное количество катионов и анионов (положительно и отрицательно заряженных соответственно); у "Na" всегда +1, у "O" (кроме пероксидов): -2.
  

• Так как мы не знаем, какая цифра будет стоять у хлора, то нужно подсчитать имеющиеся данные:плюсов = 1, минусов = 2, значит, не хватает одного "+", это и будет степень окисления Cl.

Эти же манипуляции проводим со всеми веществами, которые даны в ответах.

Следующее соединение - Ba(ClO₃)₂ , является солью хлорноватой кислоты (сильная кислота, в чистом виде не получена); в таких формулах часто путают степени окисления элементов из - за скобок, и цифр которые стоят после них.

На самом деле, все намного проще: в этой соли присутствуют металл, барий, у которого значение степени окисления равно +2, а также анион - хлорат, в котором есть хорошо известный нам кислород, который равен -2.

Теперь нужно подсчитать все цифры (примечание: цифра, стоящая за скобкой означает степень окисления катиона, если анион имеет степень -1;

в данном случае, бария): итак, у бария +2, у кислорода -12, почему? Дело в том, что в скобках представлено 3 атома О, но за скобками есть цифра 2, которую нельзя игнорировать, и все цифры в скобках будут умножаться на ту цифру, которая стоит за скобками.

Пришло время для подсчитывания хлора: ты видишь, что после Cl не стоит цифра, значит, он тут один, то есть один атом, который мы также умножаем на два (та цифра после скобок), получается хлора теперь 2, но возникает вопрос, какой знак будет стоять перед цифрой: "+" или "-" ?

Чтобы ответить на этот вопрос, можно идти двумя путями, либо действовать согласно здравой логике, либо посмотреть степени окисления хлора; мы проанализируем оба варианта.

• Первый - тех цифр, которые мы уже нашли, вполне достаточно для выявления знака у атома хлора, так как у кислорода уже -12 ((-2 х 3) х 2), а у бария - "+2", логично, что у хлора знак должен быть +, чтобы уравнять элементы в молекуле, теперь нужно от 12 вычесть 2 (степень бария) с получением цифры 10, - она и указывает степень окисления хлора; однако, у Cl не бывает +10, но мы забыли про ту 2, которая стоит за скобками, выходит, нужно разделить 10 на 2 = 5, это и есть степень окисления хлора в хлорате бария.
  

• Второй путь - это знание всех степеней окисления хлора; конечно, это самый легкий вариант, но не все хотят учить столько много информации, особенно, если химия не является любимым предметом, однако, есть некоторые удобные элементы для заучивания, в частности, это хлор, - у него все стабильные степени окисления нечетные - от -1 до +7 (-1, +1, +3, +5, +7); есть еще +4 и +6, но они встречаются редко.

Ну, и простым методом подсчета, находим степень хлора, она равна +5

В принципе, на этом можно было бы закончить, так как ответ равен 5, но урок посвящен солям аммония, а мы пока до него не дошли, поэтому продолжаем выполнение этого задания.

Третье вещество - NH₄ClO₄ , перхлорат аммония,- сильный окислитель, который при нагреве способен привести к взрыву, а также используется в качестве ракетного топлива; в нем у хлора степень окисления наивысшая, +7, и в последнем веществе - хлористой кислоте, у Cl +3.

Ответ : 2.

Задание 2:

Установите соответствие между двумя веществами и реактивом, с помощью которого можно различить эти вещества

А) KCl и NaNO₃

Б) Ba(NO₃)₂ и KNO₃

В) NH₄Cl и ZnCl₂

1) гидроксид натрия

2) сульфат натрия

3) оксид магния

4) нитрат серебра

Решение:

Выполнение этого задания требует знаний качественных реакций; ты знаешь про такие явления, как выпадение осадка или выделение газа, при этом можно понять, с каким именно веществом на данный момент имеешь дело.

Например, среди ярких качественных реакций можно рассмотреть взаимодействие какой либо кислоты и солью карбоната, в результате выделяется углекислый газ (CO₂), или образование белого осадка сульфата бария (BaSO₄) при смешении растворимой соли сульфата (или серной кислоты) и гидроксидом бария.

Теперь вернемся к заданию:

• Первая группа веществ - хлорид калия и нитрат натрия; это две растворимые соли, вообще, все соли калия и натрия растворимые (смотри таблицу растворимости).

Мы не будем рассматривать отличия с точки зрения катионов, так как отличий в этом случае нет; будем смотреть на анионы - хлорид и нитрат, - по таблице растворимости видно, что единственный осадок с хлоридом дает серебро в виде AgCl, а нитрат серебра это растворимое соединение, поэтому, А - 4.

• Далее группа Б - нитрат бария и нитрат калия; здесь два одинаковых аниона, поэтому смотрим на катионы, - как ты уже знаешь, все соли калия растворимы, поэтому ищем вещество, которое дает осадок с барием, - это сульфат натрия (образуется сульфат бария - осадок белого цвета).

Соответственно, Б - 2.

• Последняя группа - хлорид аммония и хлорид цинка; также, как в предыдущей группе веществ ищем отличия по катионам, так как анионы одинаковые; по таблице растворимости ты видишь, что соли аммония не дают осадка, поэтому все внимание на цинк - он со многими веществами дает осадок, в частности, с каким либо сильным основанием, которое в этом задании представлено гидроксидом натрия, поэтому В - 1.

Ответ: А - 4, Б - 2, В -1.

Задание 3:

Выделение газа происходит в результате взаимодействия в растворе ионов

1) NH₄ ⁺ и SO₄ ^2-

2) K ⁺ и SO₄ ^2-

3) H ⁺ и OH ^-

4) H ⁺ и S ^2-

Решение:

Это задание по моему опыту трудное для некоторых учеников, однако, зная принцип его решения, станет очень легко.

Нам необходимо найти ту группу веществ, которые при смешении дают газ; в каждом варианте ответа даны ионы сложных соединений.

• Рассмотрим первый ответ - ион аммония и ион сульфата; можно записать химическую реакцию, однако, мы поступим проще - соединяя эти ионы в одно вещество, смотрим что получилось - сульфат аммония (NH₄)₂SO₄, - это растворимое соединение, к газам не относится.
  

• Второй вариант - ион калия и ион сульфата, при смешении дают сульфат калия, также растворимое вещество, не газ.
  

• Третий вариант - ион водорода и ион гидроксида, вместе образуют воду, также не газ.
  

• И, последняя группа ионов - это H ⁺ и S ^2-, которые находясь в одном растворе, дают H₂S, сероводород.
  

Ответ: 4.

Задание 4:

После пропускания через раствор серной кислоты 0,448 литров аммиака (н.у.) получили 66 грамм раствора сульфата аммония. Вычислите массовую долю соли в полученном растворе.

Решение:

Эта задача №21, за верное выполнение которой на ОГЭ можно получить 3 балла, поэтому так важно уметь решать задачи.

Тем более, что ничего тяжелого в них нет.

Начнем: во первых, нужно составить уравнение химической реакции: ты видишь по условию задачи, что взяли серную кислоту и добавили к ней аммиак, получив при этом сульфат аммония, массовую долю которого и нужно вычислить.

2NH₃ + H₂SO₄ = (NH₄)₂SO₄

Следующий пункт - это рассчитать количество вещества (моль) аммиака, для этого воспользуемся формулой n = V _газа / V _M :

n (NH₃) = 0,448 / 22,4 (Примечание: 22,4 - это молярный объем газов, величина постоянная) = 0,02 моль.

Теперь вопрос - зачем нам нужно было находить моль аммиака, если в задаче необходимо узнать массовую долю сульфата аммония?

Проблема в том, что мы не сможем вычислить окончательную массовую долю вещества, не зная при этом, сколько молей его было в реакции, поэтому нам нужно сопоставить моль аммиака с сульфатом аммония:

n (NH₃) = n ((NH₄)₂SO₄) = 0,02 : 2 = 0,01 моль.

Вероятно, тебе не понятно, почему я поделила 0,02 на 2, - здесь все просто, - смотрим на уравнение реакции и видим, что перед аммиаком стоит коэффициент 2, а перед сульфатом аммония - нет, значит, количество аммиака в два раза больше, исходя из того, что нам нужно узнать моль (NH₄)₂SO₄, мы и разделили количество аммиака на два.

Следующее действие - вычисление массы сульфата аммония с учетом найденного моля:

m ((NH₄)₂SO₄) = n * M = 0,01 * 132 = 1,32 грамм (132 - это молярная масса сульфата аммония по ПСЭ).

И, наконец, последнее действие - нахождение массовой доли (NH₄)₂SO₄.

• По формуле ω (вещества) = m (в-ва) * 100 / m (раствора):
  

ω ((NH₄)₂SO₄) = m ((NH₄)₂SO₄) *100 / m (раствора) = 1,32 * 100 / 66 = 2%.

Ответ : 2%.

На сегодня все)

Оксиды азота N₂O и NO часто встречаются в заданиях ОГЭ по химии, в частности, в вопросах ОВР и химических свойств классов неорганических веществ.

Поэтому этот урок посвящен заданиям ФИПИ ОГЭ 2018 года.

Задание 1:

Одинаковый вид химической связи имеют оксид кальция и

1) кальций;

2) оксид азота (ІІ);

3) хлорид бария;

4) сероводород.

Решение:

В этом задании нужно вспомнить виды химической связи, на одном из занятий я объясняла как их идентифицировать; в случае оксида кальция необходимо сначала составить его формулу, - кальций это щелочно-земельный металл, который входит в состав второй группы главной подгруппы ПСЭ (2А), он имеет постоянную степень окисления +2, и валентность ІІ, а кислород является халькогеном, входит в состав 6 группы главной подгруппы ПСЭ (6А), и имеет валентность ІІ, степень окисления -2; исходя из этого, формула оксида кальция CaO.

В том случае, когда вещество образовано металлом и неметаллом, как в оксиде кальция, то имеет место ионная связь; значит, в этом задании нам нужно найти вещество, образованное металлом и неметаллом.

Первый вариант ответа это кальций; у него металлическая связь.

Второй вариант - оксид азота (ІІ), это вещество образовано двумя неметаллами, - характерно для ковалентно-полярной связи.

В третьем варианте дан хлорид бария, эта соль состоит из металла и неметалла, также как и оксид кальция, и последнее соединение это сероводород - образован двумя неметаллами.

Соответственно, в этом задании подходит только хлорид бария.

Ответ: 3.

Задание 2:

Используя метод электронного баланса, расставьте коэффициенты в уравнении реакции, схема которой

Cu + HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + NO + H₂O

Определите окислитель и восстановитель.

Решение:

На первом занятии по химии мы разбирали принцип решения окислительно - восстановительных реакций; для начала необходимо расставить степени окисления всех элементов в этой химической реакции:

Cu⁰ + 8H ⁺¹N ⁺⁵O ^-2₃ = Cu ⁺²(N ⁺⁵O ^-2₃)₂ + N ⁺²O ^-2 + H ⁺¹₂O ^-2.

Очевидно, что два элемента изменили свои степени - это медь (от 0 до +2) и азот (от +5 до +2); положение N в нитрате меди мы не учитываем по причине того, что в исходных продуктах уже есть азотная кислота, в которой азот имеет такую же степень окисления.

Итак, запишем эти изменения в схему:

Cu⁰ ― 2e → Cu ⁺²
N ⁺⁵ + 3e → N ⁺²

Теперь ты видишь, что медь отдала два электрона, а азот принял три электрона в этой реакции, эти цифры мы должны переставить крест-накрест, чтобы возле меди поставить коэффициент 3, а перед азотом 2.

3Cu + HNO₃ = 3Cu(NO₃)₂ + NO + H₂O.

Уравняли медь, теперь смотрим что делать с азотом: он находится в трех соединениях этой химической реакции - в азотной кислоте, оксиде азота (ІІ) и нитрате азота; вначале ставим перед оксидом азота коэффициент 2 (откуда 2, смотри выше), теперь считаем моли азота после знака равно, -

3Cu + HNO₃ = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + H₂O.

Считаем моли азота после стрелки (или "=") - 6 молей в нитрате азота и два в оксиде, всего 8, а до стрелки - 1 моль, поэтому перед азотной кислотой ставим 8

3Cu + 8HNO₃ = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + H₂O.

Не забывай подсчитать остальные элементы в реакции, в частности, водород и кислород, и окончательный вид реакции такой

3Cu + 8HNO₃ = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O.

Задание выполнено)

Ответ: окислитель в этой реакции азот, восстановитель - медь.

Задание 3:

В реакцию с соляной кислотой вступают

1) оксид меди (ІІ);

2) оксид азота (ІІ);

3) нитрат натрия;

4) хлорид калия.

Решение:

Для начала вспомним формулу соляной кислоты это HCl,и как ты знаешь, есть хлороводород, имеющий такую же формулу. В чем же отличие?

Хлороводород и соляная кислота имеют разное агрегатное состояние; первое вещество - газ, второе - жидкость.

Многие газы, в том числе хлороводород и аммиак хорошо растворимы в воде (500 объемов и 700 объемов на литр воды соответственно), и намного удобнее и целесообразнее с точки зрения химических реакций проводить опыты именно с жидкостями, а не газами (тем более, что хлороводород - это ядовитый газ, который дымит во влажном воздухе), отчасти поэтому соляная кислота чаще используется в химических процессах, чем хлороводород.

Теперь вернемся к вопросу, с какими веществами вступает в реакцию соляная кислота; здесь нужно вспомнить химические свойства классов веществ, таких как оксиды и соли.

Первый вариант ответа - это оксид меди двухвалентной CuO, это основный оксид, который при н.у. представляет кристаллы черного цвета, нерастворим в воде, но вступающий в реакцию с кислотами с образованием соли и воды; возможно предположить, что этот вариант нам подходит, так как HCl - кислота.

CuO + 2HCl = CuCl₂ + H₂O

Но, нужно проверить все остальные ответы, чтобы быть уверенным в своем предположении.

Второй вариант ответа - это оксид азота (ІІ) NO, на предыдущем занятии мы проходили тему, в рамках которой были химические свойства этого несолеобразующего оксида,и, реакции с соляной кислотой там не было.

Единственная хлорсодержащая кислота, которая реагирует с оксидом азота (ІІ) - это хлорноватистая кислота HClO.

Значит, этот ответ не верный.

Следующий два ответа - нитрат натрия (NaNO₃) и хлорид калия (KCl); почему я объединила эти соли в одно решение, объясню.

При взаимодействии кислот с солями есть одна важная деталь, которую обязательно нужно знать - кислоты реагируют с солями только в тех случаях, когда продуктами реакции являются либо осадок, либо вода, либо выделяется газ; а в нашем случае даны соли тех металлов, которые растворимы (на заметку - !все соли калия и натрия растворимые! (прим.- средние соли)), значит, HCl с этими солями не реагирует.

Ответ: 1) оксид меди (ІІ).

На этом урок закончен, если возникнут вопросы, можно посмотреть урок - Несолеобразующие оксиды азота. Общая характеристика, химические свойства или пиши в коменты, буду рада помочь)

Привет)

Сегодня я хочу разобрать одну из самых интересных тем в неорганической химии, которая навевает на некоторых страх и непонимание, -это окислительно-восстановительные реакции.

Процесс окисления и восстановления заключается в том, что любое сложное вещество образуется тогда, когда один элемент отдает электроны, а другой забирает.

Рассмотрим этот процесс на известной всем реакции образования гремучего газа - Н2О (это та же реакция, что и образование воды, но, в отличие от последней, она осуществима при обычных условиях).

Итак, вначале мы пишем химическую реакцию (смотри пункт А), и расставляем степени окисления всех элементов.

Для удобства можно подчеркнуть те элементы, которые изменили свои степени окисления. В этой реакции это произошло с водородом и кислородом.

Разбираем детально этот процесс: у водорода до стрелки стоит степень окисления 0, почему?

Любое простое вещество, которое не входит в состав сложного вещества, всегда пишется со знаком 0, потому что это атом, а атом электронейтрален, соответственно, заряд должен быть равен 0.

Это же самое мы пишем у кислорода, так как до стрелки он представлен в виде свободного атома.

Теперь смотрим молекулу гремучего газа, Н2О: у водорода степень окисления равна +1, так как он отдал один электрон, а кислород имеет степень окисления -2, так как он принял два электрона, но это не логично.

Если элемент отдал электрон, то у него по сути должен быть знак -, а если принял, то +.

• Однако, стоит запомнить, что если у элемента в процессе ОВР степень окисления увеличилась, значит он отдал электроны, и теперь называется восстановителем.

• А если элемент принял электроны, то его степень окисления уменьшилась, и он теперь окислитель. В данной реакции восстановитель это водород, а окислитель-это кислород.

Теперь наступает самый сложный момент, как показать переход электронов. Смотрим пункт Б: рассматриваем первый процесс с водородом.

Слева пишем водород который стоит до стрелки, справа- после стрелки, между ними- количество электронов.

В первую очередь необходимо посмотреть как меняется степень окисления водорода: сначала Н2 имеет степень окисления 0, а после стрелки +1, и было бы естественно написать что водород отдал один электрон, но в итоге получается -2, почему? Когда элемент отдает электроны, он теряет их, и соответственно, ставим-2, а не +2; теперь рассматриваем другой аспект- почему -2, а не -1.

• Водород, как и любой элемент необходимо уравнивать в соответствии с химической реакцией, это в основном касается тех случаев, когда в реакции присутствуют газы, которые пишутся с индексом 2 (например, О2, Н2, N2).

• Мы видим, что у водорода до стрелки 2 атома, после стрелки тоже 2, но мы не имеем права писать второй водород также с индексом, так как он уже не свободное вещество, и представляет собой ион, поэтому ставим эту двойку в качестве коэффициента.

Если вышеперечисленный процесс понятен, переходим к аналогичному с кислородом:

• Также как в случае с водородом, уравниваем кислород, чтобы до и после стрелки их было одинаковое количество, теперь у тебя может возникнуть вопрос, почему в пункте Б в процессе с кислородом перешло не 2, а 4 электрона, опять-таки объясняется удвоением количества электронов в связи исходя из реакции.
  

Почему +4? В процессе присоединения электронов элемент, в нашем случае кислород забирает два электрона, умноженное на два, то есть 4, у него становится больше, поэтому ставим «+».

Теперь пришло время немного расслабиться, потому что осталось совсем чуть-чуть).

В пункте Д, напротив процесса водорода за чертой стоит цифра 4, а напротив кислорода-2, может возникнуть непонимание, зачем это нужно и откуда взялись эти цифры. Цифры, стоящие за чертой, это количество электронов, отданные водородом и принятые кислородом, в сумме.

Важный аспект в том, что эти цифры нужно переместить крест-накрест, и поставить за черту,- они и выполняют роль коэффициентов при уравнивании. Если эти цифры имеют общее кратное, необходимо их сократить, и начать уравнивать- перед водородом нужно поставить 2, перед кислородом 1, но как ты знаешь, коэффициент 1 мы не ставим; смотри пункт Г.

В последнюю очередь нужно записать, какой элемент является окислителем, а какой восстановителем (это нужно для решения задач), пункт В.
Ну вот и все, реакция уравнена, мучения закончились).

Подведем итог, чтобы быстро и правильно решать реакции ОВР, нужно:

- верно указать степени окисления всех элементов в реакции;

- запомнить, что если у элемента увеличилась степень окисления, что он восстановитель, и над стрелкой ставим "-е", а если степень окисления уменьшилась, то этот элемент-окислитель, и над стрелкой при указании перехода ставим "+е";

- внимательно расставлять коэффициенты, кислород уравнивать в самую последнюю очередь.

На этой прекрасной ноте я заканчиваю урок.

Внизу представлены задания по этой теме для самостоятельного решения.

При возникновении вопросов, пиши)