Вариант 1 · Август 2026

Решение.

Для выполнения задания проанализируем предложенный список химических элементов:
1) Na (натрий) — щелочной металл, I группа, главная подгруппа.
2) Al (алюминий) — металл, III группа, главная подгруппа.
3) Br (бром) — неметалл (галоген), VII группа, главная подгруппа.
4) Cu (медь) — переходный металл, I группа, побочная подгруппа.
5) Se (селен) — неметалл, VI группа, главная подгруппа.

Шаг 1. Выбор металлов.
Из предложенного списка металлами являются натрий (1), алюминий (2) и медь (4). Бром и селен относятся к неметаллам.

Шаг 2. Оценка восстановительных свойств.
Восстановительные свойства металлов — это их способность отдавать электроны. В химии эта способность наглядно отражена в электрохимическом ряду напряжений металлов (ряду активности). Чем левее стоит металл в этом ряду, тем сильнее выражены его восстановительные свойства.

Расположим выбранные металлы в порядке их следования в ряду активности:
Na (самый активный, типичный щелочной металл) → Al (активный металл, защищенный оксидной пленкой) → Cu (малоактивный металл, стоит после водорода).

Шаг 3. Расположение в порядке уменьшения восстановительных свойств.
Нам необходимо расположить элементы от самого сильного восстановителя к самому слабому:
1. Натрий (Na) — номер 1.
2. Алюминий (Al) — номер 2.
3. Медь (Cu) — номер 4.

Таким образом, последовательность номеров: 1, 2, 4.

Ответ: 124

Источник: ФИПИ

Решение.

Для того чтобы правильно выбрать элементы с постоянной степенью окисления, проанализируем положение каждого из предложенных элементов в Периодической системе и их типичные валентные возможности:

1. Na (натрий) — это щелочной металл, элемент IА группы. Атомы щелочных металлов имеют на внешнем уровне всего один электрон, который они легко отдают. В соединениях натрий всегда проявляет единственную и постоянную степень окисления +1.
2. Al (алюминий) — элемент IIIА группы. Алюминий является металлом, который во всех своих устойчивых соединениях отдает три внешних электрона, проявляя постоянную степень окисления +3.
3. Br (бром) — неметалл, галоген (VIIА группа). Бром проявляет переменную степень окисления: от -1 (в бромидах) до +7 (в перброматах), а также промежуточные значения +1, +3, +5.
4. Cu (медь) — переходный металл (d-элемент). Медь характеризуется переменной степенью окисления, наиболее распространенными из которых являются +1 (например, в Cu₂O) и +2 (например, в CuO).
5. Se (селен) — неметалл, элемент VIА группы (аналог серы). Проявляет переменную степень окисления: -2, +4, +6.

Таким образом, постоянную степень окисления в соединениях проявляют только натрий (Na) и алюминий (Al).

Ответ: 12

Источник: ФИПИ

Решение.

Для того чтобы между молекулами вещества возникала водородная связь, необходимо выполнение двух условий:
1) В молекуле должен быть атом водорода (H), связанный ковалентной связью с атомом очень электроотрицательного элемента, имеющего малый радиус.
2) Такими элементами являются только фтор (F), кислород (O) и азот (N).

Разберем каждое вещество из предложенного списка:

1) Иодоводород (HI). Хотя здесь есть связь H-I, атом иода имеет большой радиус и недостаточно высокую электроотрицательность по сравнению с F, O или N. Поэтому водородные связи между молекулами HI практически не образуются.

2) Метан (CH₄). Это углеводород. Электроотрицательность углерода (C) близка к электроотрицательности водорода, связь C-H малополярна. Водородные связи в метане отсутствуют.

3) Аммиак (NH₃). В молекуле аммиака есть атомы водорода, соединенные с атомом азота (N). Азот входит в "тройку" элементов (F, O, N), способных образовывать водородные связи. Между молекулами аммиака возникают прочные межмолекулярные водородные связи. Это верный ответ.

4) Этилен (C₂H₄). Как и в случае с метаном, это углеводород. Связи C-H не обеспечивают возникновения водородных связей между молекулами.

5) Фтороводород (HF). Здесь водород напрямую связан с самым электроотрицательным элементом — фтором (F). Это классический пример вещества с очень сильными межмолекулярными водородными связями (молекулы HF даже образуют устойчивые ассоциаты). Это верный ответ.

Таким образом, водородные связи характерны для аммиака и фтороводорода.

Ответ: 35

Источник: ФИПИ

Решение.

Для того чтобы правильно определить класс неорганического вещества, содержащего переходный металл (в данном случае хром), необходимо обратить внимание на его степень окисления. Хром проявляет переменную валентность, и свойства его соединений меняются в зависимости от степени окисления: от основных к амфотерным и далее к кислотным.

А) Cr₂O₃
В этом соединении хром находится в степени окисления +3. Оксиды металлов в степени окисления +3 (за редким исключением) проявляют амфотерные свойства. Это значит, что оксид хрома(III) способен реагировать как с сильными кислотами, так и с щелочами. Следовательно, Cr₂O₃ — это амфотерный оксид.
Соответствие: 3.

Б) H₂CrO₄
Данное вещество состоит из атомов водорода, способных замещаться на металл, и кислотного остатка (хромат-иона CrO₄²⁻). Хром здесь находится в высшей степени окисления +6. Соединения хрома(+6) обладают выраженными кислотными свойствами. Вещество H₂CrO₄ называется хромовой кислотой.
Соответствие: 4.

В) Cr(OH)₂
В этом соединении хром находится в низкой степени окисления +2. Гидроксиды металлов в степени окисления +2 (кроме гидроксидов цинка, бериллия, олова и свинца) являются основаниями. Гидроксид хрома(II) проявляет типичные основные свойства, реагируя с кислотами с образованием солей хрома(II).
Соответствие: 1.

Ответ: А → 3, Б → 4, В → 1.

Источник: ФИПИ

Решение.

Для решения задачи проанализируем взаимодействие каждого из предложенных веществ с раствором гидроксида натрия (NaOH).

1) Бромид цинка (ZnBr₂): Цинк является амфотерным металлом. При добавлении небольшого количества щелочи выпадает белый осадок гидроксида цинка:
ZnBr₂ + 2NaOH → Zn(OH)₂↓ + 2NaBr.
При дальнейшем добавлении избытка щелочи амфотерный гидроксид растворяется с образованием комплексной соли:
Zn(OH)₂ + 2NaOH → Na₂[Zn(OH)₄].
Это описание полностью соответствует условию для вещества Y (сначала выпадение осадка, затем его растворение).

2) Сульфат аммония ((NH₄)₂SO₄): При реакции со щелочью выделяется газ с резким запахом (аммиак), осадок не образуется:
(NH₄)₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2NH₃↑ + 2H₂O.
Вещество не подходит.

3) Гидрофосфат калия (K₂HPO₄): Происходит реакция нейтрализации кислой соли, видимых признаков реакции (осадка или газа) нет, так как все образующиеся соли растворимы:
K₂HPO₄ + NaOH → K₂NaPO₄ + H₂O.
Вещество не подходит.

4) Гидрокарбонат кальция (Ca(HCO₃)₂): При добавлении щелочи к раствору кислой соли кальция происходит превращение гидрокарбонат-ионов в карбонат-ионы, которые связываются с ионами кальция в нерастворимый осадок:
Ca(HCO₃)₂ + 2NaOH → CaCO₃↓ + Na₂CO₃ + 2H₂O.
В данном случае наблюдается только образование белого осадка, который не растворяется в избытке щелочи. Это соответствует условию для вещества X.

5) Нитрат лития (LiNO₃): Нитрат лития и гидроксид натрия — это сильные электролиты, при их смешивании в растворе не образуется ни осадка, ни газа, ни слабого электролита. Реакция ионного обмена не идет.
Вещество не подходит.

Таким образом, вещество X — это гидрокарбонат кальция (4), а вещество Y — это бромид цинка (1).

Ответ: X — 4, Y — 1.

Источник: ФИПИ

Решение.

Для решения этого задания проанализируем химические свойства каждого из предложенных веществ и подберем подходящий набор реагентов.

А) Zn (цинк) — это амфотерный металл, стоящий в ряду активности до водорода. Он реагирует с растворами щелочей, кислотами и солями менее активных металлов.
Подходит вариант 3:
1) Zn + 2NaOH + 2H₂O → Na₂[Zn(OH)₄] + H₂↑ (растворение в щелочи с выделением водорода);
2) Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu (цинк активнее меди и вытесняет её из соли);
3) Zn + 2AgNO₃ → Zn(NO₃)₂ + 2Ag (цинк активнее серебра).

Б) CaO (оксид кальция) — типичный основной оксид. Он взаимодействует с водой, кислотными оксидами и кислотами.
Подходит вариант 1:
1) CaO + H₂O → Ca(OH)₂ (образование щелочи);
2) CaO + CO₂ → CaCO₃ (взаимодействие с кислотным оксидом);
3) CaO + H₂SO₄ → CaSO₄ + H₂O (реакция с кислотой с образованием соли и воды).

В) Ba(OH)₂ (гидроксид бария) — сильное основание (щелочь). Вступает в реакции ионного обмена, если образуется осадок, газ или вода.
Подходит вариант 2:
1) Ba(OH)₂ + Na₂SO₃ → BaSO₃↓ + 2NaOH (выпадает белый осадок сульфита бария);
2) 3Ba(OH)₂ + 2FeCl₃ → 3BaCl₂ + 2Fe(OH)₃↓ (выпадает бурый осадок гидроксида железа(III));
3) Ba(OH)₂ + Mg(NO₃)₂ → Ba(NO₃)₂ + Mg(OH)₂↓ (выпадает белый осадок гидроксида магния).

Г) CuBr₂ (бромид меди(II)) — растворимая соль. Вступает в реакции обмена и окислительно-восстановительные реакции.
Подходит вариант 4:
1) CuBr₂ + Fe → FeBr₂ + Cu (железо активнее меди и вытесняет её из соли);
2) 2CuBr₂ + Cl₂ → 2CuCl₂ + 2Br₂ (хлор как более активный галоген вытесняет бром);
3) CuBr₂ + 2KOH → Cu(OH)₂↓ + 2KBr (выпадает голубой осадок гидроксида меди(II)).

Ответ: А → 3, Б → 1, В → 2, Г → 4.

Источник: ФИПИ

Решение.

Разберем каждое взаимодействие, опираясь на химические свойства фосфора и его соединений.

А) P₂O₅ и KOH (изб.)
Оксид фосфора(V) является кислотным оксидом. При его взаимодействии с избытком щелочи образуется средняя соль и вода. Так как щелочь взята в избытке, кислые соли не образуются.
Уравнение реакции: P₂O₅ + 6KOH → 2K₃PO₄ + 3H₂O
Этому соответствует вариант №2.

Б) K₃PO₄ (p-p) и MgCl₂ (p-p)
Это реакция ионного обмена между двумя растворимыми солями. В результате образуется нерастворимый фосфат магния, который выпадает в осадок, и растворимый хлорид калия.
Уравнение реакции: 2K₃PO₄ + 3MgCl₂ → Mg₃(PO₄)₂↓ + 6KCl
Этому соответствует вариант №4.

В) K₂HPO₄ и H₃PO₄
Взаимодействие гидрофосфата калия (более «щелочной» соли) с фосфорной кислотой приводит к образованию более кислой соли — дигидрофосфата калия. Происходит перераспределение протонов водорода.
Уравнение реакции: K₂HPO₄ + H₃PO₄ → 2KH₂PO₄
Этому соответствует вариант №5.

Г) K₂HPO₄ и NaOH
При добавлении щелочи к кислой соли происходит нейтрализация оставшихся атомов водорода в анионе. Поскольку в реакции участвуют катионы калия (из соли) и натрия (из щелочи), в продуктах образуется смесь средних солей — фосфата калия и фосфата натрия, а также вода.
Уравнение реакции: K₂HPO₄ + NaOH → K₂NaPO₄ + H₂O (или смесь K₃PO₄ + Na₃PO₄ + H₂O при уравнивании стехиометрии).
Этому соответствует вариант №1.

Ответ: А → 2, Б → 4, В → 5, Г → 1.

Источник: ФИПИ

Решение.

Разберем последовательно каждое превращение в предложенной схеме.

Шаг 1. Превращение А: Cu → CuO
Нам нужно подобрать вещество X, которое окислит металлическую медь до оксида меди(II).
1) H₂O — медь стоит в электрохимическом ряду напряжений после водорода, поэтому она не реагирует с водой даже при нагревании.
2) N₂ — медь не реагирует с азотом напрямую.
3) CO₂ — углекислый газ не является окислителем для меди.
4) CO — угарный газ является восстановителем, он не может окислить медь.
5) NO₂ — диоксид азота является сильным окислителем. При пропускании NO₂ над раскаленной медью происходит реакция, в результате которой образуется оксид меди(II) и свободный азот:
4Cu + 2NO₂ → (t°) 4CuO + N₂↑
Следовательно, вещество X — это NO₂ (вариант 5).

Шаг 2. Превращение Б: CuO → Cu
Нам нужно подобрать вещество Y, которое восстановит медь из её оксида до свободного металла.
Для восстановления металлов из их оксидов в промышленности и лаборатории часто используют водород (H₂), углерод (C) или угарный газ (CO).
4) CO — монооксид углерода является классическим восстановителем. При нагревании он отнимает кислород у оксида меди(II):
CuO + CO → (t°) Cu + CO₂↑
Следовательно, вещество Y — это CO (вариант 4).

Итог:
Вещество X — NO₂ (5).
Вещество Y — CO (4).

Ответ: А → 5, Б → 4.

Источник: ФИПИ

Решение.

Для выполнения этого задания необходимо вспомнить классификацию углеводов (сахаридов). Углеводы делятся на три основные группы в зависимости от их способности к гидролизу: моносахариды, дисахариды и полисахариды.

А) Целлюлоза. Это природный полимер, состоящий из огромного количества остатков β-глюкозы, соединенных в длинные линейные цепи. Общая формула целлюлозы — (C₆H₁₀O₅)_n. Поскольку она состоит из множества моносахаридных звеньев, она относится к полисахаридам (пункт 3).

Б) Сахароза. Это обычный свекловичный или тростниковый сахар. Молекула сахарозы (C₁₂H₂₂O₁₁) при гидролизе распадается на две молекулы моносахаридов: глюкозу и фруктозу. Вещества, молекулы которых состоят из двух остатков моносахаридов, называются дисахаридами (пункт 2).

В) Фруктоза. Это простейший углевод с формулой C₆H₁₂O₆ (изомер глюкозы, относится к кетозам). Фруктоза не подвергается гидролизу с образованием более простых углеводов, поэтому она является моносахаридом (пункт 1).

Сопоставим вещества и классы:
А — 3 (полисахариды)
Б — 2 (дисахариды)
В — 1 (моносахариды)

Ответ: А → 3, Б → 2, В → 1.

Источник: ФИПИ

Решение.

Для того чтобы найти изомеры вещества, необходимо сначала определить его молекулярную формулу, а затем сравнить её с формулами предложенных веществ. Изомеры — это вещества, имеющие одинаковый качественный и количественный состав (одинаковую молекулярную формулу), но разное строение и свойства.

Шаг 1. Определяем формулу исходного вещества.
н-Пропиловый спирт (пропанол-1) — это предельный одноатомный спирт с тремя атомами углерода. Его структурная формула: CH₃—CH₂—CH₂—OH.
Считаем количество атомов: C — 3, H — 8, O — 1.
Молекулярная формула: C₃H₈O.

Шаг 2. Анализируем предложенные варианты.

1. Бутанол-1. Это спирт с четырьмя атомами углерода. Его формула CH₃—CH₂—CH₂—CH₂—OH, молекулярная формула C₄H₁₀O. Количество атомов углерода не совпадает с пропиловым спиртом. Не является изомером.
2. Пропанол-2. Это изомер положения функциональной группы для пропанола-1. Его структурная формула: CH₃—CH(OH)—CH₃. Молекулярная формула: C₃H₈O. Состав полностью совпадает с исходным веществом. Подходит.
3. Пропионовый альдегид (пропаналь). Альдегиды содержат двойную связь C=O, поэтому у них на два атома водорода меньше, чем у соответствующих спиртов. Формула: CH₃—CH₂—CHO, молекулярная формула C₃H₆O. Не является изомером.
4. Метилэтиловый эфир. Простые эфиры являются межклассовыми изомерами предельных одноатомных спиртов. Структурная формула: CH₃—O—C₂H₅. Считаем атомы: C — 3, H — 8, O — 1. Молекулярная формула: C₃H₈O. Состав совпадает. Подходит.
5. Пропилацетат. Это сложный эфир, образованный пропиловым спиртом и уксусной кислотой. В его составе 5 атомов углерода (2 от кислоты и 3 от спирта) и 2 атома кислорода. Формула: CH₃—COOCH₂—CH₂—CH₃ (C₅H₁₀O₂). Не является изомером.

Таким образом, изомерами н-пропилового спирта являются пропанол-2 (изомерия положения группы —OH) и метилэтиловый эфир (межклассовая изомерия).

Ответ: 24

Источник: ФИПИ

Решение.

Этан (C₂H₆) относится к классу алканов — предельных (насыщенных) углеводородов. Для алканов характерны реакции замещения, протекающие по радикальному механизму, а также реакции окисления и термического разложения. Из-за отсутствия кратных связей алканы химически инертны по отношению ко многим реагентам.

Разберем предложенные варианты:

1) Хлороводородная кислота (HCl). Алканы не вступают в реакции присоединения, так как в их молекулах все связи одинарные и максимально насыщены водородом. С сильными минеральными кислотами в обычных условиях этан не реагирует.

2) Бром (Br₂). Это типичная реакция для алканов. При освещении (квант света hν) или нагревании происходит радикальное замещение атома водорода на атом галогена. Образуется бромэтан и бромоводород:
C₂H₆ + Br₂ → (hν или t°) C₂H₅Br + HBr

3) Азотная кислота (HNO₃). Алканы вступают в реакцию нитрования при взаимодействии с разбавленной азотной кислотой при нагревании и повышенном давлении (реакция Коновалова). В результате образуется нитроэтан и вода:
C₂H₆ + HNO₃(разб.) → (t°, p) C₂H₅NO₂ + H₂O

4) Водород (H₂). Этан является предельным углеводородом, в его молекуле нет двойных или тройных связей, к которым мог бы присоединиться водород. Реакция гидрирования для него невозможна.

5) Гидроксид натрия (NaOH). Алканы не проявляют кислотных свойств и не взаимодействуют с растворами или расплавами щелочей.

Таким образом, этан реагирует с бромом и азотной кислотой.

Ответ: 23

Источник: ФИПИ

Решение.

Для выполнения этого задания необходимо вспомнить строение органических веществ и определить, в каких из них присутствует карбонильная группа. Карбонильная группа — это функциональная группа, состоящая из атома углерода, соединенного двойной связью с атомом кислорода (>C=O). Она характерна для альдегидов, кетонов, карбоновых кислот и их производных.

Разберем каждое вещество из списка:

1) Этиленгликоль (этандиол-1,2). Формула: HO-CH₂-CH₂-OH. Это двухатомный спирт. В его молекуле есть только гидроксильные группы (-OH), карбонильная группа отсутствует.

2) Анилин (фениламин). Формула: C₆H₅NH₂. Это ароматический амин. Содержит аминогруппу (-NH₂), присоединенную к бензольному кольцу. Карбонильной группы здесь нет.

3) Фруктоза. Формула: C₆H₁₂O₆. Фруктоза является моносахаридом, а именно кетоспиртом (кетозой). В ее открытой форме у второго атома углерода находится кето-группа (>C=O), которая и является разновидностью карбонильной группы. Следовательно, это вещество нам подходит.

4) Ацетон (пропанон). Формула: CH₃-CO-CH₃. Это простейший представитель класса кетонов. По определению кетоны содержат карбонильную группу, связанную с двумя углеводородными радикалами. Это вещество нам подходит.

5) Фенол. Формула: C₆H₅OH. В молекуле фенола гидроксильная группа (-OH) напрямую связана с бензольным кольцом. Карбонильной группы в структуре нет.

Таким образом, карбонильную группу содержат фруктоза (как кетоза) и ацетон (как кетон).

Ответ: 3, 4

Источник: ФИПИ

Решение.

Разберем каждую схему реакции последовательно, опираясь на правила органической химии, изучаемые в рамках подготовки к ЕГЭ.

А) Дивинил + водород (t°, Ni) →
Дивинил (бутадиен-1,3) — это сопряженный диен состава CH₂=CH-CH=CH₂. При полном гидрировании (присоединении водорода в избытке на никелевом катализаторе) все двойные связи насыщаются. К каждой молекуле диена присоединяется две молекулы водорода (2H₂).
CH₂=CH-CH=CH₂ + 2H₂ → (t°, Ni) CH₃-CH₂-CH₂-CH₃
Продуктом реакции является предельный углеводород нормального строения — н-бутан. Это соответствует варианту №5.

Б) Бензол + этилен (H₂SO₄) →
Это реакция алкилирования бензола алкенами в присутствии кислотного катализатора. В кислой среде этилен (CH₂=CH₂) протонируется с образованием этил-карбокатиона, который атакует бензольное кольцо.
C₆H₆ + CH₂=CH₂ → (H₂SO₄) C₆H₅-CH₂-CH₃
Продуктом реакции является этилбензол. Это соответствует варианту №1.

В) Бензол + хлорэтан (AlCl₃) →
Это классическая реакция алкилирования по Фриделю-Крафтсу. Хлорэтан (CH₃-CH₂Cl) в присутствии катализатора — безводного хлорида алюминия — образует активный комплекс, который замещает атом водорода в бензольном кольце на этильную группу.
C₆H₆ + CH₃-CH₂Cl → (AlCl₃) C₆H₅-CH₂-CH₃ + HCl
Продуктом реакции также является этилбензол. Это соответствует варианту №1.

Г) Этилбензол (t°, кат.) →
В условиях высокой температуры и присутствия специфических катализаторов (например, оксидов металлов) алкилбензолы подвергаются дегидрированию — отщеплению водорода от боковой цепи.
C₆H₅-CH₂-CH₃ → (t°, кат.) C₆H₅-CH=CH₂ + H₂↑
Продуктом реакции является стирол, который по систематической номенклатуре называется винилбензол. Это соответствует варианту №2.

Ответ: А → 5, Б → 1, В → 1, Г → 2.

Источник: ФИПИ

Решение.

Разберем способы получения каждого из указанных органических веществ, анализируя предложенные варианты реакций.

А) Бутандиол-1,2
Это двухатомный спирт (гликоль), у которого гидроксильные группы находятся у первого и второго атомов углерода. Такие соединения (вицинальные диолы) получают мягким окислением алкенов по реакции Вагнера. Чтобы получить диол с группами у C₁ и C₂, исходный алкен должен иметь двойную связь в положении 1.
Подходит вариант 6: окисление бутена-1 водным раствором перманганата калия при охлаждении.
3CH₂=CH-CH₂-CH₃ + 2KMnO₄ + 4H₂O → (0 °C) 3CH₂(OH)-CH(OH)-CH₂-CH₃ + 2MnO₂↓ + 2KOH

Б) Глицерин
Глицерин (пропантриол-1,2,3) является составной частью природных жиров (триглицеридов). В промышленности и лаборатории его традиционно получают путем гидролиза жиров в щелочной среде. Этот процесс называется омылением, так как в результате образуются соли высших жирных кислот (мыла) и свободный глицерин.
Подходит вариант 2: омыление жиров.

В) Уксусная кислота
Уксусную кислоту (CH₃COOH) можно получить при жестком окислении алкенов, у которых двойная связь находится в середине цепи, в кислой среде при нагревании. При окислении симметричного бутена-2 молекула разрывается пополам по двойной связи, и каждый фрагмент CH₃-CH= окисляется до карбоксильной группы -COOH.
Подходит вариант 1: окисление бутена-2 KMnO₄ в кислой среде (H⁺) при нагревании.
5CH₃-CH=CH-CH₃ + 8KMnO₄ + 12H₂SO₄ → (t°) 10CH₃COOH + 8MnSO₄ + 4K₂SO₄ + 12H₂O

Г) Ацетон
Ацетон (пропанон) — это кетон. Одним из способов получения кетонов является щелочной гидролиз дигалогеналканов, у которых два атома галогена стоят у одного и того же некрайнего атома углерода (гем-дигалогениды). При гидролизе 2,2-дихлорпропана сначала образуется неустойчивый диол, который сразу отщепляет воду, превращаясь в карбонильное соединение.
Подходит вариант 3: щелочной гидролиз 2,2-дихлорпропана.
CH₃-CCl₂-CH₃ + 2NaOH (водн.) → CH₃-CO-CH₃ + 2NaCl + H₂O

Ответ: А → 6, Б → 2, В → 1, Г → 3.

Источник: ФИПИ

Решение.

Разберем последовательно превращения, указанные в схеме.

1. Первая стадия: превращение пропанола-1 в вещество X.
Исходное вещество CH₃CH₂CH₂OH — это первичный спирт (пропанол-1). Реакция протекает при нагревании в присутствии концентрированной серной кислоты (H₂SO₄, t°). В таких условиях происходит внутримолекулярная дегидратация спирта — отщепление молекулы воды. Группа —OH уходит от первого атома углерода, а атом водорода — от соседнего (второго). Между ними образуется двойная связь.
Уравнение реакции:
CH₃CH₂CH₂OH → (H₂SO₄, t° > 140 °C) CH₃CH=CH₂ + H₂O
Полученное вещество X — это пропен (пропилен). В списке предложенных веществ он находится под номером 2.

2. Вторая стадия: превращение вещества X в вещество Y.
Вещество X (пропен) вступает в реакцию с водой в кислой среде (H₂O, H⁺). Это реакция гидратации алкена. Согласно правилу Марковникова, при присоединении воды к несимметричным алкенам атом водорода присоединяется к наиболее гидрированному атому углерода при двойной связи (в данном случае к крайнему CH₂), а гидроксильная группа —OH — к менее гидрированному атому углерода (центральному CH).
Уравнение реакции:
CH₃CH=CH₂ + H₂O → (H⁺) CH₃CH(OH)CH₃
Полученное вещество Y — это пропанол-2 (изопропиловый спирт). В списке предложенных веществ он находится под номером 4.

Анализ вариантов:
Вещество X — пропен (вариант 2).
Вещество Y — пропанол-2 (вариант 4).

Ответ: А → 2, Б → 4.

Источник: ФИПИ

Решение.

Для того чтобы определить, является ли реакция разложения окислительно-восстановительной (ОВР), необходимо проверить, меняются ли степени окисления элементов в процессе превращения. Если хотя бы один элемент повышает свою степень окисления, а другой (или тот же самый) понижает — это ОВР.

Разберем каждое вещество из предложенного списка:

1) Нитрат железа(II) — Fe(NO₃)₂.
При термическом разложении нитратов металлов средней активности (от Mg до Cu) образуются оксид металла, диоксид азота и кислород.
Уравнение реакции: 4Fe(NO₃)₂ → (t°) 2Fe₂O₃ + 8NO₂↑ + O₂↑.
Здесь железо повышает степень окисления с Fe⁺² до Fe⁺³, азот понижает с N⁺⁵ до N⁺⁴, а кислород повышает с O^-2 до O⁰. Это типичная окислительно-восстановительная реакция. Данный вариант нам подходит.

2) Хлорид аммония — NH₄Cl.
При нагревании соли аммония с летучими кислотами разлагаются на аммиак и соответствующий хлороводород.
Уравнение реакции: NH₄Cl ⇄ (t°) NH₃↑ + HCl↑.
Степени окисления всех элементов (N^-3, H⁺¹, Cl^-1) остаются неизменными. Это не ОВР.

3) Гидроксид цинка — Zn(OH)₂.
Нерастворимые основания при нагревании разлагаются на оксид металла и воду.
Уравнение реакции: Zn(OH)₂ → (t°) ZnO + H₂O.
Степени окисления элементов (Zn⁺², O^-2, H⁺¹) не меняются. Это не ОВР.

4) Гидрокарбонат магния — Mg(HCO₃)₂.
Кислые соли угольной кислоты при нагревании разлагаются на среднюю соль, углекислый газ и воду.
Уравнение реакции: Mg(HCO₃)₂ → (t°) MgCO₃ + CO₂↑ + H₂O.
Степени окисления элементов (Mg⁺², H⁺¹, C⁺⁴, O^-2) остаются прежними. Это не ОВР.

5) Хлорат калия — KClO₃ (бертолетова соль).
При термическом разложении (особенно в присутствии катализатора MnO₂) хлорат калия распадается на хлорид калия и кислород.
Уравнение реакции: 2KClO₃ → (t°, MnO₂) 2KCl + 3O₂↑.
Хлор понижает степень окисления с Cl⁺⁵ до Cl^-1, а кислород повышает с O^-2 до O⁰. Это окислительно-восстановительная реакция (внутримолекулярная). Данный вариант нам подходит.

Ответ: 15

Источник: ФИПИ

Решение.

Для начала составим уравнение химической реакции горения метана:
CH₄(г) + 2O₂(г) → CO₂(г) + 2H₂O(г) + Q

Скорость химической реакции зависит от природы реагирующих веществ и внешних условий. Разберем каждый фактор из предложенного списка, чтобы понять, как он влияет на скорость данного процесса:

1. Уменьшение концентрации кислорода. Кислород (O₂) является исходным веществом (реагентом). Согласно закону действующих масс, скорость реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагентов. Следовательно, при уменьшении концентрации кислорода число столкновений между молекулами метана и кислорода снижается, что ведет к уменьшению скорости реакции. Этот вариант подходит.
2. Уменьшение концентрации углекислого газа. Углекислый газ (CO₂) является продуктом реакции. Изменение концентрации продуктов (если реакция не является обратимой и мы не рассматриваем смещение равновесия) практически не влияет на скорость прямой реакции. В данном контексте это не приводит к уменьшению скорости горения.
3. Уменьшение концентрации метана. Метан (CH₄) — это основной реагент. Как и в случае с кислородом, снижение концентрации исходного вещества приводит к уменьшению скорости химической реакции. Этот вариант подходит.
4. Понижение давления в системе. В реакции участвуют газообразные вещества (метан и кислород). Понижение давления в системе для газов эквивалентно увеличению объема и, как следствие, уменьшению молярной концентрации всех газообразных компонентов. Так как концентрация реагентов падает, скорость реакции уменьшается. Этот вариант подходит.
5. Понижение температуры. При понижении температуры снижается кинетическая энергия молекул. Молекулы начинают двигаться медленнее, и количество эффективных столкновений (тех, что приводят к химическому превращению) резко сокращается. Согласно правилу Вант-Гоффа и уравнению Аррениуса, охлаждение всегда ведет к уменьшению скорости химической реакции. Этот вариант подходит.

Таким образом, факторами, замедляющими реакцию, являются 1, 3, 4 и 5.

Ответ: 1345

Источник: ФИПИ

Решение.

Для того чтобы определить восстановитель в химической реакции, необходимо найти элемент, который повышает свою степень окисления в ходе процесса. Восстановитель — это атом, молекула или ион, который отдает электроны.

Разберем каждую схему реакции по отдельности:

А) NO₂ + H₂O + O₂ → HNO₃
Определим степени окисления элементов в левой и правой частях уравнения:
В NO₂: азот имеет степень окисления +4 (N⁺⁴), кислород -2.
В O₂: простое вещество, степень окисления 0.
В HNO₃: водород +1, кислород -2, азот имеет степень окисления +5 (N⁺⁵).
Мы видим, что азот повышает степень окисления с +4 до +5 (N⁺⁴ - 1e⁻ → N⁺⁵). Следовательно, вещество NO₂ является восстановителем.
Этому соответствует вариант 3.

Б) Cu + HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + NO + H₂O
Определим степени окисления:
В левой части медь — простое вещество, степень окисления 0 (Cu⁰).
В правой части в составе соли Cu(NO₃)₂ медь имеет степень окисления +2 (Cu²⁺).
Медь повышает степень окисления с 0 до +2 (Cu⁰ - 2e⁻ → Cu²⁺). Значит, металлическая медь Cu является восстановителем.
Этому соответствует вариант 4.

В) NH₃ + CuO → Cu + N₂ + H₂O
Определим степени окисления:
В аммиаке NH₃: водород +1, азот имеет степень окисления -3 (N^-3).
В правой части образуется молекулярный азот N₂ со степенью окисления 0.
Азот повышает степень окисления с -3 до 0 (2N^-3 - 6e⁻ → N₂⁰). Следовательно, аммиак NH₃ является восстановителем.
Этому соответствует вариант 1.

Ответ: А → 3, Б → 4, В → 1.

Источник: ФИПИ

Решение.

Для определения продуктов электролиза водного раствора соли необходимо рассмотреть процессы, происходящие на катоде (отрицательный электрод) и аноде (положительный электрод), учитывая положение металлов в электрохимическом ряду напряжений и состав кислотного остатка.

А) Al₂(SO₄)₃ (сульфат алюминия)
1. На катоде: Алюминий (Al) — это активный металл (находится в ряду напряжений до алюминия включительно). В водных растворах такие катионы не восстанавливаются, вместо них восстанавливается вода с выделением водорода: 2H₂O + 2e⁻ → H₂↑ + 2OH⁻.
2. На аноде: Сульфат-ион (SO₄²⁻) является кислородсодержащим остатком высшей степени окисления. Такие ионы не окисляются, вместо них окисляется вода с выделением кислорода: 2H₂O − 4e⁻ → O₂↑ + 4H⁺.
Следовательно, продуктами электролиза являются водород и кислород. Это соответствует варианту 3.

Б) Cs₂SO₄ (сульфат цезия)
1. На катоде: Цезий (Cs) — это щелочной металл, самый активный в ряду напряжений. Как и в случае с алюминием, катионы Cs⁺ не восстанавливаются в водном растворе, на катоде выделяется водород H₂↑.
2. На аноде: Сульфат-ион (SO₄²⁻) — кислородсодержащий анион, на инертном аноде не окисляется. Происходит окисление воды с выделением кислорода O₂↑.
Следовательно, продуктами электролиза являются водород и кислород. Это соответствует варианту 3.

В) Hg(NO₃)₂ (нитрат ртути(II))
1. На катоде: Ртуть (Hg) — это малоактивный металл (находится в ряду напряжений после водорода). Катионы таких металлов легко восстанавливаются до свободного металла: Hg²⁺ + 2e⁻ → Hg.
2. На аноде: Нитрат-ион (NO₃⁻) — кислородсодержащий анион, который не окисляется в водном растворе. Вместо него окисляется вода с выделением кислорода: 2H₂O − 4e⁻ → O₂↑ + 4H⁺.
Следовательно, продуктами электролиза являются металл (ртуть) и кислород. Это соответствует варианту 4.

Ответ: А → 3, Б → 3, В → 4.

Источник: ФИПИ

Решение.

Для решения этого задания необходимо определить характер среды в водных растворах предложенных веществ и оценить значение водородного показателя pH для каждого из них. Напомним, что шкала pH варьируется от 0 до 14: чем меньше значение pH, тем выше кислотность; чем выше значение pH, тем сильнее щелочные свойства раствора.

Разберем каждое вещество по порядку:

1. MgCl₂ (хлорид магния) — это соль, образованная слабым основанием Mg(OH)₂ и сильной кислотой HCl. Такая соль подвергается гидролизу по катиону:
   Mg²⁺ + H₂O ⇄ MgOH⁺ + H⁺
   В растворе накапливаются ионы водорода, поэтому среда слабокислая (pH < 7, обычно в районе 5–6).
2. Na₂S (сульфид натрия) — это соль, образованная сильным основанием NaOH и слабой кислотой H₂S. Такая соль подвергается гидролизу по аниону:
   S²⁻ + H₂O ⇄ HS⁻ + OH⁻
   В растворе накапливаются гидроксид-ионы, поэтому среда щелочная (pH > 7, обычно в районе 10–12).
3. HCl (хлороводородная кислота) — это сильная одноосновная кислота. В водном растворе она практически полностью диссоциирует:
   HCl → H⁺ + Cl⁻
   Это создает высокую концентрацию ионов водорода, среда сильнокислая (pH очень низкий, около 0–1 при стандартных концентрациях).
4. NaOH (гидроксид натрия) — это сильное основание (щелочь). В водном растворе диссоциирует полностью:
   NaOH → Na⁺ + OH⁻
   Это создает высокую концентрацию гидроксид-ионов, среда сильнощелочная (pH очень высокий, около 13–14).

Теперь расположим вещества в порядке возрастания значения pH (от самого кислого к самому щелочному):

• Самый низкий pH у сильной кислоты: 3 (HCl).
• Затем идет соль со слабокислой средой: 1 (MgCl₂).
• Далее идет соль со щелочной средой: 2 (Na₂S).
• Самый высокий pH у щелочи: 4 (NaOH).

Последовательность цифр: 3, 1, 2, 4.

Ответ: 3124

Источник: ФИПИ

Решение.

Для решения данной задачи воспользуемся принципом Ле Шателье: если на систему, находящуюся в состоянии равновесия, оказать внешнее воздействие, то равновесие сместится в сторону той реакции, которая ослабляет это воздействие.

Уравнение реакции: C₃H₆(г) + H₂(г) ⇄ C₃H₈(г) + Q

Разберем каждое воздействие по порядку:

А) Понижение температуры.
Данная реакция является экзотермической (+Q), то есть протекает с выделением теплоты. Согласно принципу Ле Шателье, при охлаждении (понижении температуры) система стремится компенсировать потерю тепла и смещает равновесие в сторону выделения теплоты — то есть в сторону прямой реакции.
Соответствие: 1.

Б) Повышение давления.
Давление влияет на системы, в которых участвуют газообразные вещества. Посчитаем количество моль газов в левой и правой частях уравнения:
Слева: 1 моль C₃H₆ + 1 моль H₂ = 2 моль газа.
Справа: 1 моль C₃H₈ = 1 моль газа.
При повышении давления равновесие смещается в сторону меньшего объема (меньшего количества моль газов), чтобы уменьшить это давление. В данной системе меньше газов справа (1 < 2), значит, равновесие смещается в сторону прямой реакции.
Соответствие: 1.

В) Добавление катализатора.
Катализатор — это вещество, которое ускоряет и прямую, и обратную реакции в равной степени. Он помогает системе быстрее достичь состояния равновесия, но не влияет на положение самого равновесия.
Соответствие: 3.

Г) Уменьшение концентрации водорода.
Водород (H₂) является исходным веществом (реагентом). Если мы уменьшаем концентрацию какого-либо вещества, система стремится восполнить его нехватку. Для этого должна протекать та реакция, в которой это вещество образуется. Водород образуется в результате обратной реакции (разложения пропана). Следовательно, равновесие сместится влево.
Соответствие: 2.

Ответ: А → 1, Б → 1, В → 3, Г → 2.

Источник: ФИПИ

Решение.

Для решения задачи проанализируем уравнение химической реакции и изменение концентраций веществ в ходе установления равновесия:
CO (г) + Cl₂ (г) ⇄ COCl₂ (г)

Шаг 1. Определяем изменение концентрации продуктов.
В начале реакции в реактор поместили только угарный газ (CO) и хлор (Cl₂). Это означает, что исходная концентрация продукта реакции — фосгена (COCl₂) — была равна 0 моль/л.
Согласно таблице, равновесная концентрация COCl₂ составила 0,3 моль/л.
Следовательно, в ходе реакции образовалось: Δc(COCl₂) = 0,3 - 0 = 0,3 моль/л.

Шаг 2. Определяем изменение концентраций реагентов.
По уравнению реакции коэффициенты перед всеми веществами равны 1. Это значит, что для образования 1 моль COCl₂ расходуется 1 моль CO и 1 моль Cl₂.
Если образовалось 0,3 моль/л COCl₂, то прореагировало (израсходовалось):
Δc(CO) = 0,3 моль/л
Δc(Cl₂) = 0,3 моль/л

Шаг 3. Находим равновесную концентрацию CO (X).
Равновесная концентрация — это то, что осталось после реакции. Она равна разности между исходной концентрацией и той, что вступила в реакцию.
Исходная концентрация CO по условию равна 0,4 моль/л.
c_равн(CO) = c_исх(CO) - Δc(CO) = 0,4 моль/л - 0,3 моль/л = 0,1 моль/л.
Таким образом, X = 0,1 моль/л (вариант 1).

Шаг 4. Находим исходную концентрацию Cl₂ (Y).
Исходная концентрация реагента равна сумме того, что осталось в равновесии, и того, что израсходовалось в ходе реакции.
Равновесная концентрация Cl₂ по условию равна 0,2 моль/л.
c_исх(Cl₂) = c_равн(Cl₂) + Δc(Cl₂) = 0,2 моль/л + 0,3 моль/л = 0,5 моль/л.
Таким образом, Y = 0,5 моль/л (вариант 5).

Ответ: X — 1, Y — 5.

Источник: ФИПИ

Решение.

Разберем каждую пару реагирующих веществ, составим уравнения реакций и определим их внешние признаки.

А) Этановая кислота и магний.
Этановая (уксусная) кислота — это слабая органическая кислота, которая, тем не менее, проявляет общие свойства кислот. При взаимодействии с активными металлами, стоящими в ряду напряжений до водорода (такими как магний), происходит реакция замещения:
2CH₃COOH + Mg → (CH₃COO)₂Mg + H₂↑
Магний — это твердое вещество (металл). В ходе реакции он постепенно расходуется, превращаясь в растворимую соль (ацетат магния), то есть происходит растворение твердого вещества. Выделяющийся водород мы видим как пузырьки, то есть происходит выделение газа.
Соответствует признаку №4.

Б) Пропанол-1 и натрий.
Спирты проявляют очень слабые кислотные свойства и способны реагировать со щелочными металлами. Натрий — это активный металл (твердое вещество). При добавлении его к спирту протекает реакция замещения с образованием алкоголята (пропилата натрия) и водорода:
2CH₃CH₂CH₂OH + 2Na → 2CH₃CH₂CH₂ONa + H₂↑
Кусочек натрия в ходе реакции расходуется (растворение твердого вещества), и активно выделяются пузырьки водорода (выделение газа).
Соответствует признаку №4.

В) Гидроксид алюминия и азотная кислота.
Гидроксид алюминия Al(OH)₃ — это нерастворимое в воде основание (белый осадок). Азотная кислота — сильная кислота. При их взаимодействии происходит реакция нейтрализации с образованием растворимой соли (нитрата алюминия) и воды:
Al(OH)₃ + 3HNO₃ → Al(NO₃)₃ + 3H₂O
Внешне мы наблюдаем, как белый нерастворимый порошок исчезает в растворе кислоты. Это признак растворения осадка.
Соответствует признаку №2.

Г) Бромная вода и этилен.
Бромная вода представляет собой раствор брома в воде, имеющий характерную желто-оранжевую или бурую окраску. Этилен (этен) — это непредельный углеводород с двойной связью. При пропускании этилена через бромную воду происходит реакция присоединения (галогенирование):
CH₂=CH₂ + Br₂ → CH₂Br-CH₂Br
Образующийся 1,2-дибромэтан бесцветен. Таким образом, исходный окрашенный раствор становится прозрачным. Это признак изменения цвета раствора (обесцвечивание).
Соответствует признаку №5.

Ответ: А — 4, Б — 4, В — 2, Г — 5.

Источник: ФИПИ

Решение.

Для решения этой задачи необходимо проанализировать структуру элементарного звена полимера и восстановить структуру исходного мономера. При полимеризации непредельных соединений кратные связи разрываются, образуя свободные валентности для соединения звеньев в цепь.

А) (–СН₂–СН=CH–CH₂–)_n
Мы видим элементарное звено, состоящее из четырех атомов углерода в главной цепи с двойной связью посередине (между 2-м и 3-м атомами). Такая структура характерна для полимеризации сопряженных диенов по типу 1,4-присоединения. Если мы вернем двойные связи на края звена (к 1-му и 4-му атомам), мы получим исходный мономер: СН₂=СН–СН=СН₂. Это вещество называется бутадиен-1,3, или дивинил.
Соответствие: А → 2.

Б) (–СН₂–СН(СН₃)–)_n
В данном звене два атома углерода образуют основную цепь, и у одного из них есть боковой заместитель — метильная группа (–СН₃). Чтобы найти мономер, нужно «замкнуть» свободные валентности обратно в двойную связь между атомами углерода главной цепи. Получаем: СН₂=СН–СН₃. Это вещество называется пропен, или пропилен.
Соответствие: Б → 3.

В) (–СН₂–С(CН₃)=CH–CH₂–)_n
Здесь мы снова видим структуру, характерную для 1,4-полимеризации диенового углеводорода (четыре атома углерода в цепи звена и двойная связь в центре). Отличие от пункта А заключается в наличии метильной группы (–СН₃) у второго атома углерода. Восстанавливая систему сопряженных двойных связей, получаем мономер: СН₂=С(СН₃)–СН=СН₂. Это 2-метилбутадиен-1,3, общепринятое название которого — изопрен.
Соответствие: В → 1.

Ответ: А — 2, Б — 3, В — 1.

Источник: ФИПИ

Решение.

Для решения этой задачи нам необходимо последовательно рассчитать массу соли в исходном растворе, а затем определить массу воды, которую нужно добавить для получения раствора с заданной концентрацией.

1) Сначала найдем массу чистого нитрата аммония (NH₄NO₃) в исходном растворе. Для этого массу раствора умножим на массовую долю соли (в долях единицы):
m(соли) = m₁(р-ра) * ω₁ = 600 г * 0,10 = 60 г.

2) При добавлении воды масса соли в растворе не меняется, она остается равной 60 г. Однако общая масса раствора увеличивается. Пусть масса добавленной воды равна x грамм. Тогда масса нового раствора составит:
m₂(р-ра) = m₁(р-ра) + m(H₂O) = 600 + x.

3) Используем формулу массовой доли для нового (3%-ного) раствора:
ω₂ = m(соли) / m₂(р-ра)
Подставим известные значения в уравнение:
0,03 = 60 / (600 + x).

4) Решим полученное уравнение относительно x:
0,03 * (600 + x) = 60
18 + 0,03x = 60
0,03x = 60 - 18
0,03x = 42
x = 42 / 0,03 = 1400 г.

Таким образом, к исходному раствору необходимо добавить 1400 г воды.

Ответ: 1400

Источник: ФИПИ

Решение.

1. Проанализируем термохимическое уравнение реакции:
2 KClO₃ (тв.) → 2 KCl (тв.) + 3 O₂ (г) + 91 кДж.
Согласно этому уравнению, при образовании 2 моль хлорида калия (KCl) выделяется 91 кДж теплоты.

2. Составим пропорцию, чтобы найти количество вещества (n) хлорида калия, которое образовалось при выделении 1274 кДж теплоты:
При образовании 2 моль KCl выделяется 91 кДж теплоты;
При образовании n моль KCl выделилось 1274 кДж теплоты.
n(KCl) = (2 моль * 1274 кДж) / 91 кДж = 2548 / 91 = 28 моль.

3. Рассчитаем молярную массу хлорида калия (KCl):
M(KCl) = Ar(K) + Ar(Cl) = 39 + 35,5 = 74,5 г/моль.

4. Вычислим массу образовавшегося хлорида калия:
m(KCl) = n(KCl) * M(KCl) = 28 моль * 74,5 г/моль = 2086 г.

Ответ: 2086

Источник: ФИПИ

Решение.

1. Сначала определим объем чистого метана (CH₄), который содержится в природном газе. Для этого умножим общий объем газа на объемную долю метана:
V(CH₄) = V(природного газа) * φ(CH₄) = 235,8 л * 0,95 = 224,01 л.

2. Запишем уравнение реакции получения ацетилена (C₂H₂) путем термического пиролиза метана:
2CH₄ → (t° = 1500 °C) C₂H₂ + 3H₂↑

3. Согласно закону объемных отношений Гей-Люссака, объемы реагирующих и образующихся газов (при одинаковых условиях) относятся как коэффициенты в уравнении реакции.
Из уравнения видно, что из 2 молей метана образуется 1 моль ацетилена. Следовательно, объем полученного ацетилена будет в 2 раза меньше объема вступившего в реакцию метана:
V(C₂H₂) = V(CH₄) / 2 = 224,01 л / 2 = 112,005 л.

4. Округлим полученный результат до целого числа, как того требует условие задачи:
V(C₂H₂) ≈ 112 л.

Ответ: 112

Источник: ФИПИ