Вариант 4 · Август 2026

Решение.

Для выполнения задания проанализируем положение каждого элемента в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева:

1. Cs (цезий) — 6 период, I группа;
2. Be (бериллий) — 2 период, II группа;
3. B (бор) — 2 период, III группа;
4. Cr (хром) — 4 период, VI группа;
5. N (азот) — 2 период, V группа.

Шаг 1. Выбираем три элемента, которые находятся в одном периоде. Из списка выше видно, что во втором периоде находятся Be (2), B (3) и N (5).

Шаг 2. Располагаем выбранные элементы в порядке уменьшения радиусов их атомов. В Периодической системе радиус атома в пределах одного периода уменьшается слева направо (с увеличением порядкового номера). Это происходит из-за того, что заряд ядра растет, притягивая электронные оболочки сильнее, в то время как количество энергетических уровней остается неизменным.

Следовательно, радиусы атомов во втором периоде уменьшаются в следующем порядке: Be (порядковый номер 4) → B (порядковый номер 5) → N (порядковый номер 7).

Таким образом, последовательность номеров элементов: 2 (Be), 3 (B), 5 (N).

Ответ: 235

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 химические свойства:

1) Cs (цезий) — это элемент I группы главной подгруппы (щелочной металл). Все щелочные металлы имеют на внешнем энергетическом уровне один электрон, который они легко отдают. В соединениях цезий всегда проявляет единственную и постоянную степень окисления +1 (не считая степени окисления 0 в простом веществе). Этот элемент нам подходит.

2) Be (бериллий) — элемент II группы главной подгруппы. Бериллий относится к щелочноземельным металлам (в широком смысле группы) и имеет на внешнем уровне два электрона. В сложных веществах он всегда проявляет постоянную степень окисления +2. Этот элемент нам подходит.

3) B (бор) — элемент III группы главной подгруппы. Бор является неметаллом и может проявлять различные степени окисления, например, +3 (в B₂O₃) или отрицательные в боридах металлов. Хотя +3 — его самая устойчивая степень окисления, она не является единственно возможной в строгом смысле классификации ЕГЭ для элементов-неметаллов.

4) Cr (хром) — это d-элемент (переходный металл) побочной подгруппы VI группы. Переходные металлы характеризуются переменной валентностью и переменными степенями окисления. Для хрома наиболее характерны степени окисления +2, +3 и +6.

5) N (азот) — типичный неметалл V группы. Азот обладает очень широким диапазоном степеней окисления: от -3 (в аммиаке NH₃) до +5 (в азотной кислоте HNO₃), включая все промежуточные значения (+1, +2, +3, +4).

Таким образом, только цезий (Cs) и бериллий (Be) имеют в соединениях одну-единственную (постоянную) степень окисления, соответствующую номеру их группы.

Ответ: 12

Источник: ФИПИ

Решение.

Для выполнения этого задания необходимо вспомнить определения основных типов химической связи:

• Ковалентная полярная связь возникает между атомами разных неметаллов (разница в электроотрицательности небольшая, но есть).
• Ковалентная неполярная связь возникает между атомами одного и того же неметалла (электроотрицательность одинакова).
• Ионная связь возникает между типичным металлом и типичным неметаллом (или между ионами, например, в солях аммония).

Разберем каждое вещество из предложенного списка:

1) P₄ (белый фосфор). Это простое вещество, состоящее из атомов одного химического элемента — фосфора (неметалл). Связи между одинаковыми атомами являются ковалентными неполярными. Вариант не подходит.

2) CH₃OH (метанол). Это органическое вещество, состоящее из атомов углерода (C), водорода (H) и кислорода (O). Все эти элементы являются неметаллами. В молекуле присутствуют связи C–H, C–O и O–H. Так как это связи между разными неметаллами, все они являются ковалентными полярными. Вариант подходит.

3) (NH₄)₂S (сульфид аммония). Это соль. Между катионом аммония NH₄⁺ и сульфид-анионом S²⁻ связь ионная. Однако внутри самого сложного иона аммония NH₄⁺ атомы азота (N) и водорода (H) соединены между собой ковалентными полярными связями (связи между разными неметаллами). Поскольку в условии спрашивается о наличии связи в веществе, этот вариант нам подходит. Вариант подходит.

4) BaF₂ (фторид бария). Барий (Ba) — типичный металл, фтор (F) — типичный неметалл. Связь между ними является ионной. Вариант не подходит.

5) K₂O (оксид калия). Калий (K) — щелочной металл, кислород (O) — неметалл. Связь между ними является ионной. Вариант не подходит.

Таким образом, ковалентная полярная связь присутствует в метаноле и сульфиде аммония.

Ответ: 23

Источник: ФИПИ

Решение.

Разберем каждое вещество из предложенного списка, чтобы определить его класс:

1) Ca(OCl)₂ — гипохлорит кальция. Это средняя соль, образованная катионом металла Ca²⁺ и анионами кислотного остатка ClO⁻. Несмотря на наличие кислорода в остатке, в структуре нет незамещенных атомов водорода (как в кислых солях) или гидроксильных групп (как в основных солях).

2) Ba(OH)₂ — гидроксид бария. Это растворимое основание (щелочь).

3) CrO₃ — оксид хрома(VI). Это кислотный оксид. Металлы в высоких степенях окисления (+5, +6, +7) образуют оксиды, которым соответствуют кислоты (в данном случае — хромовая H₂CrO₄ и дихромовая H₂Cr₂O₇ кислоты).

4) Ca(H₂PO₄)₂ — дигидрофосфат кальция. Это кислая соль, так как в составе кислотного остатка содержатся атомы водорода, способные к замещению.

5) Угарный газ (CO) — несолеобразующий оксид.

6) Zn(OH)₂ — гидроксид цинка. Это амфотерный гидроксид.

7) Гидроксид магния — Mg(OH)₂. Согласно таблице растворимости, это нерастворимое основание (в отличие от щелочей, он практически не диссоциирует в воде и выпадает в осадок).

8) Fe₂O₃ — оксид железа(III). Это амфотерный оксид.

9) SiCl₄ — хлорид кремния(IV). Это бинарное соединение, галогенид неметалла (часто рассматривается как полная хлорангидрид кремниевой кислоты).

Сопоставим полученные данные с буквами в задании:
А) Средняя соль — номер 1 (Ca(OCl)₂).
Б) Кислотный оксид — номер 3 (CrO₃).
В) Нерастворимое основание — номер 7 (гидроксид магния).

Ответ: 137

Источник: ФИПИ

Решение.

Для решения задачи проанализируем химические свойства бромида алюминия AlBr₃ и предложенных реагентов.

1. Поиск вещества X:
По условию, при добавлении вещества X к раствору AlBr₃ сначала выпадает белый осадок, который затем растворяется в избытке этого же реагента. Это классический признак амфотерности алюминия.
При добавлении сильной щелочи, такой как гидроксид натрия (вещество №5), сначала происходит реакция обмена с образованием нерастворимого гидроксида алюминия (белый студенистый осадок):
AlBr₃ + 3NaOH → Al(OH)₃↓ + 3NaBr
При дальнейшем добавлении щелочи амфотерный гидроксид алюминия вступает в реакцию с избытком NaOH, образуя растворимую комплексную соль, и осадок исчезает:
Al(OH)₃ + NaOH → Na[Al(OH)₄]
Следовательно, вещество X — гидроксид натрия (5).

2. Поиск вещества Y:
По условию, при добавлении вещества Y к раствору AlBr₃ образуется окрашенный осадок. Рассмотрим оставшиеся варианты:
- Гидроксид железа(III) (1) — нерастворимое основание, с солями не реагирует.
- Сульфат магния (2) — реакция обмена не идет, так как не образуется осадок, газ или вода.
- Гидрофосфат натрия (3) — при реакции с солями алюминия может выпасть белый осадок фосфата алюминия, но он не имеет специфической окраски.
- Нитрат серебра (4) — содержит ионы серебра Ag⁺. При взаимодействии с бромид-ионами Br⁻ из раствора бромида алюминия образуется нерастворимый бромид серебра:
AlBr₃ + 3AgNO₃ → 3AgBr↓ + Al(NO₃)₃
Осадок AgBr имеет характерный светло-желтый цвет (окрашенный осадок).
Следовательно, вещество Y — нитрат серебра (4).

Ответ: А → 5, Б → 4.

Источник: ФИПИ

Решение.

Разберем химические свойства каждого вещества из левого столбца и подберем подходящие реагенты.

А) Zn (цинк)
Цинк — это активный металл, проявляющий амфотерные свойства. Он реагирует как с кислотами-неокислителями, вытесняя водород, так и с растворами щелочей с образованием комплексных солей и выделением водорода.
Подходит вариант №3:
1) Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑
2) Zn + H₂SO₄ (разб.) → ZnSO₄ + H₂↑
3) Zn + 2KOH + 2H₂O → K₂[Zn(OH)₄] + H₂↑
(Вариант 1 не подходит, так как цинк не реагирует с кальцием; вариант 2 не подходит из-за меди; вариант 4 не подходит из-за хлорида магния).

Б) ZnCl₂ (хлорид цинка)
Это растворимая соль. Для нее характерны реакции ионного обмена, если образуется осадок, газ или слабый электролит.
Подходит вариант №5:
1) ZnCl₂ + 2NaOH → Zn(OH)₂↓ + 2NaCl (выпадает белый осадок)
2) ZnCl₂ + (NH₄)₂S → ZnS↓ + 2NH₄Cl (выпадает белый осадок сульфида цинка)
3) ZnCl₂ + 2AgNO₃ → 2AgCl↓ + Zn(NO₃)₂ (выпадает белый творожистый осадок хлорида серебра)

В) Zn(OH)₂ (гидроксид цинка)
Это типичный амфотерный гидроксид. Он нерастворим в воде, но легко растворяется в сильных кислотах и в избытке растворов щелочей.
Подходит вариант №3:
1) Zn(OH)₂ + 2HCl → ZnCl₂ + 2H₂O
2) Zn(OH)₂ + H₂SO₄ → ZnSO₄ + 2H₂O
3) Zn(OH)₂ + 2KOH (р-р) → K₂[Zn(OH)₄]

Г) KOH (гидроксид калия)
Это сильное основание (щелочь). Оно реагирует с кислотами, кислотными оксидами и растворами солей, если образуется осадок.
Подходит вариант №4:
1) KOH + HCl → KCl + H₂O (реакция нейтрализации)
2) 2KOH + CO₂ → K₂CO₃ + H₂O (взаимодействие со щелочью кислотного оксида)
3) 2KOH + MgCl₂ → Mg(OH)₂↓ + 2KCl (выпадает белый осадок гидроксида магния)

Ответ: А → 3, Б → 5, В → 3, Г → 4.

Источник: ФИПИ

Решение.

Разберем химические свойства азотной кислоты и ее солей для каждого пункта задания:

А) Cu(NO₃)₂ → (t°)
Нитраты металлов при нагревании разлагаются. Медь (Cu) в ряду активности металлов находится между магнием и медью включительно (в средней группе). Нитраты таких металлов разлагаются с образованием оксида металла, бурого газа (оксида азота(IV)) и кислорода.
Уравнение реакции: 2Cu(NO₃)₂ → (t°) 2CuO + 4NO₂↑ + O₂↑.
Этому соответствует вариант №4.

Б) MgO и HNO₃ (разб.)
Оксид магния — это типичный основной оксид. При взаимодействии основного оксида с кислотой (даже если это кислота-окислитель, такая как азотная) протекает обычная реакция обмена, так как магний уже находится в своей высшей степени окисления (+2) и окисляться дальше не может. Образуются соль и вода.
Уравнение реакции: MgO + 2HNO₃ → Mg(NO₃)₂ + H₂O.
Этому соответствует вариант №2.

В) Cu и HNO₃ (конц.)
Медь — малоактивный металл (стоит в ряду напряжений после водорода). Концентрированная азотная кислота является сильным окислителем. При реакции с малоактивными металлами она обычно восстанавливается до оксида азота(IV) — бурого газа NO₂.
Уравнение реакции: Cu + 4HNO₃(конц.) → Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O.
Этому соответствует вариант №3.

Г) Mg(OH)₂ и HNO₃
Гидроксид магния — это нерастворимое основание. При взаимодействии любого основания с кислотой происходит реакция нейтрализации (обмена), в результате которой образуются соль и вода. Окислительно-восстановительные процессы здесь не протекают, так как магний находится в устойчивой степени окисления +2.
Уравнение реакции: Mg(OH)₂ + 2HNO₃ → Mg(NO₃)₂ + 2H₂O.
Этому соответствует вариант №2.

Ответ: А — 4, Б — 2, В — 3, Г — 2.

Источник: ФИПИ

Решение.

Для решения данной задачи проанализируем каждое превращение в цепочке по порядку.

Шаг 1. Превращение Na₂O → NaOH (поиск вещества X).
Оксид натрия Na₂O является типичным основным оксидом, образованным активным металлом. Чтобы получить из него соответствующее основание (щелочь) NaOH, необходимо провести реакцию с водой. Основные оксиды щелочных металлов бурно реагируют с водой с образованием растворимых гидроксидов.
Уравнение реакции:
Na₂O + H₂O → 2NaOH
Следовательно, вещество X — это вода (вариант №4).

Шаг 2. Превращение NaOH → NaClO (поиск вещества Y).
Гидроксид натрия NaOH — это сильное основание (щелочь). Нам необходимо получить гипохлорит натрия NaClO. Гипохлориты — это соли хлорноватистой кислоты (HClO), в которых хлор имеет степень окисления +1.
Такое соединение образуется при взаимодействии хлора со щелочами на холоду. В этой реакции хлор диспропорционирует (одновременно окисляется и восстанавливается):
Уравнение реакции:
2NaOH + Cl₂ → NaCl + NaClO + H₂O
Следовательно, вещество Y — это хлор (вариант №2).

Разбор остальных вариантов:
1) Хлороводород (HCl) при реакции с NaOH даст хлорид натрия NaCl, а не гипохлорит.
3) Водород (H₂) не реагирует с NaOH.
5) Гипохлорит калия (KClO) не является реагентом для получения NaClO из NaOH в одну стадию в рамках школьной программы.

Ответ: А → 4, Б → 2.

Источник: ФИПИ

Решение.

Разберем каждое вещество из предложенного списка и определим его принадлежность к классу органических соединений:

1) Дибутиловый эфир (C₄H₉—O—C₄H₉) — это представитель класса простых эфиров. В его молекуле два углеводородных радикала соединены через атом кислорода. Это не подходит под категорию "сложные эфиры".

2) Изопрен (2-метилбутадиен-1,3, химическая формула C₅H₈) — это непредельный углеводород из группы диенов. Его молекула состоит только из атомов углерода и водорода. Следовательно, это вариант для буквы В.

3) Триолеат глицерина — это жир, который по своей химической природе является сложным эфиром трехатомного спирта глицерина и высшей жирной кислоты (олеиновой). Сложные эфиры образуются в результате реакции этерификации между спиртом и кислотой. Следовательно, это вариант для буквы А.

4) Этиленгликоль (этандиол-1,2, химическая формула HO—CH₂—CH₂—OH) — это двухатомный спирт. Наличие гидроксильных групп (-OH), связанных с углеводородным радикалом, определяет его принадлежность к классу спиртов. Следовательно, это вариант для буквы Б.

Соотнесем буквы и цифры:
А) сложные эфиры — 3 (триолеат глицерина)
Б) спирты — 4 (этиленгликоль)
В) углеводороды — 2 (изопрен)

Ответ: А → 3, Б → 4, В → 2.

Источник: ФИПИ

Решение.

Для того чтобы определить, какие вещества являются изомерами, необходимо составить их молекулярные формулы. Изомеры — это вещества, имеющие одинаковый качественный и количественный состав (одинаковую молекулярную формулу), но разное строение и свойства.

Разберем каждое вещество из списка:

1) Триэтиламин. Это третичный амин, в котором у атома азота находятся три этильных радикала (-C₂H₅).
Структурная формула: (C₂H₅)₃N.
Считаем атомы: углерода 2 * 3 = 6, водорода 5 * 3 = 15, азот 1.
Молекулярная формула: C₆H₁₅N.

2) Метилэтиламин. Это вторичный амин, содержащий метильный (-CH₃) и этильный (-C₂H₅) радикалы.
Структурная формула: CH₃-NH-C₂H₅.
Считаем атомы: углерода 1 + 2 = 3, водорода 3 + 1 + 5 = 9, азот 1.
Молекулярная формула: C₃H₉N.

3) Изопропиламин. Это первичный амин, содержащий изопропильный радикал (CH₃-CH-CH₃).
Структурная формула: (CH₃)₂CH-NH₂.
Считаем атомы: углерода 3, водорода 3 + 3 + 1 + 2 = 9, азот 1.
Молекулярная формула: C₃H₉N.

4) Анилин. Это простейший ароматический амин (фениламин).
Структурная формула: C₆H₅NH₂.
Молекулярная формула: C₆H₇N.

5) Аланин. Это аминокислота (2-аминопропановая кислота). Помимо азота, в молекуле есть два атома кислорода.
Структурная формула: CH₃-CH(NH₂)-COOH.
Молекулярная формула: C₃H₇NO₂.

Сравнивая полученные молекулярные формулы, мы видим, что одинаковый состав имеют метилэтиламин (№ 2) и изопропиламин (№ 3). Оба вещества имеют формулу C₃H₉N. Это изомеры разных типов: метилэтиламин — вторичный амин, а изопропиламин — первичный.

Ответ: 23

Источник: ФИПИ

Решение.

Для решения этой задачи нам нужно проанализировать каждое из предложенных веществ и определить, какое из них при взаимодействии с водородом (реакция гидрирования) в присутствии катализатора (обычно Ni, Pt или Pd) превращается в пропан (CH₃-CH₂-CH₃).

1) Пропилен (пропен) — это непредельный углеводород ряда алкенов состава C₃H₆. Молекула содержит одну двойную связь. При взаимодействии с водородом происходит реакция присоединения по двойной связи, в результате чего образуется насыщенный углеводород — пропан:
CH₂=CH-CH₃ + H₂ → (Ni, t°) CH₃-CH₂-CH₃
Это утверждение верно.

2) 2-хлорпропан — это галогеналкан. Реакция галогеналканов с водородом на катализаторах (гидрогенолиз) протекает крайне трудно и не является стандартным способом получения алканов в школьном курсе химии. Обычно для получения пропана из 2-хлорпропана используют активные металлы (реакция Вюрца) или восстановление иодоводородом, но не прямое гидрирование. Это утверждение не подходит.

3) Пропанол-1 — это одноатомный спирт. Спирты не вступают в реакцию прямого гидрирования с образованием алканов. Для получения пропана из спирта потребовалась бы многостадийная процедура (дегидратация до пропена, а затем гидрирование). Это утверждение не подходит.

4) Метилпропан (изобутан) — это предельный углеводород (алкан) разветвленного строения, содержащий 4 атома углерода. Алканы не реагируют с водородом. Кроме того, в пропане 3 атома углерода, а в метилпропане — 4, углеродный скелет при гидрировании не укорачивается. Это утверждение не подходит.

5) Циклопропан — это малый цикл (C₃H₆). Особенностью малых циклов (циклопропана и циклобутана) является их неустойчивость и склонность к реакциям присоединения с разрывом цикла. При взаимодействии циклопропана с водородом при нагревании в присутствии катализатора цикл разрывается и образуется пропан:
C₃H₆ (цикл) + H₂ → (Ni, t°) CH₃-CH₂-CH₃
Это утверждение верно.

Таким образом, пропан образуется при гидрировании пропилена и циклопропана.

Ответ: 15

Источник: ФИПИ

Решение.

Для решения задачи проанализируем химические свойства предложенных веществ: аланина и диметиламина.

Аланин (2-аминопропановая кислота) — это аминокислота. Она обладает амфотерными свойствами, так как содержит в молекуле одновременно основную аминогруппу (–NH₂) и кислотную карбоксильную группу (–COOH). Следовательно, аланин реагирует и с кислотами, и с основаниями.

Диметиламин (CH₃–NH–CH₃) — это вторичный амин жирного ряда. Амины проявляют свойства органических оснований за счет неподеленной электронной пары атома азота. Они реагируют с кислотами и активно окисляются (горят).

Разберем предложенные варианты реагентов:

1) Изобутан — это предельный углеводород (алкан). Алканы химически инертны и не вступают в реакции с аминами или аминокислотами при обычных условиях.

2) Хлороводород (HCl) — сильная минеральная кислота.
Аланин реагирует с HCl по аминогруппе с образованием соли:
NH₂–CH(CH₃)–COOH + HCl → [NH₃–CH(CH₃)–COOH]⁺Cl⁻ (хлорид аланиния).
Диметиламин как основание также реагирует с HCl с образованием соли:
(CH₃)₂NH + HCl → [(CH₃)₂NH₂]⁺Cl⁻ (хлорид диметиламмония).
Этот вариант подходит.

3) Гидроксид кальция (Ca(OH)₂) — сильное основание (щелочь).
Аланин реагирует с ним по карбоксильной группе:
2NH₂–CH(CH₃)–COOH + Ca(OH)₂ → (NH₂–CH(CH₃)–COO)₂Ca + 2H₂O.
Диметиламин сам является основанием, поэтому с гидроксидом кальция не взаимодействует.

4) Водород (H₂). Ни аланин, ни диметиламин не содержат кратных связей (C=C, C≡C) или гидрируемых функциональных групп, способных вступать в реакцию с водородом в обычных условиях подготовки к ЕГЭ.

5) Кислород (O₂). Все органические вещества, содержащие углерод, водород и азот, горят в избытке кислорода с образованием углекислого газа, воды и молекулярного азота.
Реакция аланина:
4CH₃CH(NH₂)COOH + 15O₂ → (t°) 12CO₂ + 14H₂O + 2N₂↑.
Реакция диметиламина:
4(CH₃)₂NH + 15O₂ → (t°) 8CO₂ + 14H₂O + 2N₂↑.
Этот вариант подходит.

Таким образом, оба вещества взаимодействуют с хлороводородом и кислородом.

Ответ: 25

Источник: ФИПИ

Решение.

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

А) CH₄ → (1500 °C) ...
Это промышленный способ получения ацетилена (этина) путем пиролиза метана. При очень высокой температуре (1500 °C) происходит дегидрирование метана с образованием тройной связи.
Уравнение реакции: 2CH₄ → (1500 °C) HC≡CH + 3H₂↑.
Продукт — этин (вариант 4).

Б) CH₃–CH₃ + HNO₃ → (t°, p) ...
Данная схема описывает реакцию Коновалова — нитрование алканов разбавленной азотной кислотой при нагревании и повышенном давлении. В ходе реакции атом водорода в этане замещается на нитрогруппу —NO₂.
Уравнение реакции: CH₃–CH₃ + HNO₃ → (t°, p) CH₃–CH₂–NO₂ + H₂O.
Продукт — нитроэтан (вариант 6).

В) HC≡CH → (C(акт.), t°) ...
Это реакция Зелинского — тримеризация ацетилена (этина). При пропускании этина над активированным углем при нагревании три молекулы алкина объединяются в молекулу циклического ароматического углеводорода.
Уравнение реакции: 3HC≡CH → (C акт., t°) C₆H₆.
Продукт — бензол (вариант 1).

Г) HC≡C–CH₃ + H₂O → (Hg²⁺) ...
Это реакция Кучерова — гидратация алкинов в присутствии солей ртути (II). Согласно правилу Марковникова, атом водорода присоединяется к наиболее гидрированному атому углерода при кратной связи, а гидроксигруппа — к менее гидрированному. Образующийся промежуточный енол (CH₂=C(OH)–CH₃) неустойчив и изомеризуется в кетон.
Уравнение реакции: HC≡C–CH₃ + H₂O → (Hg²⁺, H⁺) CH₃–C(O)–CH₃.
Продукт — ацетон (пропанон) (вариант 2).

Ответ: А — 4, Б — 6, В — 1, Г — 2.

Источник: ФИПИ

Решение.

Разберем каждую химическую реакцию по порядку, чтобы определить основной органический продукт.

А) Окисление пропанола-2.
Пропанол-2 (CH₃-CH(OH)-CH₃) является вторичным спиртом. При окислении вторичных спиртов (например, под действием дихромата калия или оксида меди(II)) гидроксильная группа преобразуется в карбонильную группу, расположенную у вторичного атома углерода. В результате образуется кетон с тем же числом атомов углерода — пропанон, который в быту и технике чаще называют ацетоном.
CH₃-CH(OH)-CH₃ + [O] → CH₃-C(O)-CH₃ + H₂O
Этому соответствует вариант №5.

Б) Гидролиз метилпропионата.
Метилпропионат (CH₃-CH₂-COOCH₃) — это сложный эфир, образованный пропионовой кислотой и метанолом. При гидролизе (взаимодействии с водой в присутствии кислоты или щелочи) связь между остатком кислоты и остатком спирта разрывается. В результате образуются исходные вещества: пропионовая кислота и метанол.
CH₃-CH₂-COOCH₃ + H₂O ⇄ (H⁺) CH₃-CH₂-COOH + CH₃OH
Среди предложенных вариантов есть пропионовая кислота под номером №3.

В) Дегидратация метанола.
Метанол (CH₃OH) содержит только один атом углерода, поэтому внутримолекулярная дегидратация с образованием алкена для него невозможна. При нагревании метанола с концентрированной серной кислотой происходит межмолекулярная дегидратация: две молекулы спирта отщепляют одну молекулу воды, образуя простой эфир — диметиловый эфир.
2CH₃OH → (H₂SO₄, t°) CH₃-O-CH₃ + H₂O
Этому соответствует вариант №6.

Г) Термолиз пропионата бария.
Термолиз (пиролиз) бариевых или кальциевых солей карбоновых кислот — это классический способ получения симметричных кетонов. При нагревании пропионата бария (CH₃-CH₂-COO)₂Ba происходит отщепление карбоната бария (BaCO₃). Остающиеся углеводородные радикалы соединяются через карбонильную группу. Из двух остатков пропионовой кислоты (по 3 атома углерода в каждом) образуется кетон с 5 атомами углерода, где карбонильная группа находится посередине — пентанон-3 (диэтилкетон).
(CH₃-CH₂-COO)₂Ba → (t°) CH₃-CH₂-C(O)-CH₂-CH₃ + BaCO₃↓
Этому соответствует вариант №4.

Ответ: А → 5, Б → 3, В → 6, Г → 4.

Источник: ФИПИ

Решение.

Разберем последовательно каждое превращение в предложенной схеме.

Шаг 1. Определение вещества X.
Первая стадия: CH≡CH → X → CH₃-CH₂-OH.
Нам нужно получить этиловый спирт (этанол) из ацетилена (этина) в две стадии.
Прямая гидратация ацетилена (реакция Кучерова) приводит к образованию уксусного альдегида (этаналя):
CH≡CH + H₂O → (Hg²⁺, H⁺) CH₃-CHO
Уксусный альдегид (вещество №4) легко восстанавливается водородом до этилового спирта:
CH₃-CHO + H₂ → (Ni, t°) CH₃-CH₂-OH
Другие варианты из списка не позволяют в одну стадию получить спирт или сами не могут быть получены из ацетилена напрямую так эффективно. Таким образом, вещество X — CH₃CHO (4).

Шаг 2. Определение вещества Y.
Вторая стадия: CH₃-CH₂-OH → (Y) CH₃-CH₂-Cl.
Нам необходимо заместить гидроксильную группу (-OH) в молекуле спирта на атом хлора (-Cl), чтобы получить хлорэтан.
Для этого спирты вводят в реакцию с галогеноводородами (например, HCl) в присутствии катализатора или при нагревании:
CH₃-CH₂-OH + HCl → (ZnCl₂) CH₃-CH₂-Cl + H₂O
Вариант с чистым хлором (Cl₂) для этой цели не подходит, так как хлор является окислителем для спиртов или вступает в радикальное замещение в углеводородном радикале крайне трудно. Таким образом, вещество Y — HCl (1).

Ответ: X — 4 (CH₃CHO), Y — 1 (HCl).

Источник: ФИПИ

Решение.

Для того чтобы определить типы реакции, запишем уравнение взаимодействия карбоната кальция с соляной кислотой:
CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂↑

Разберем предложенные варианты классификации, опираясь на уравнение и физико-химические свойства веществ:

1) Ионного обмена. Реакция протекает между солью и кислотой, в результате образуются новые соль и кислота (угольная кислота H₂CO₃, которая сразу разлагается на воду и углекислый газ). Реакция идет до конца, так как выделяется газ. Степень окисления элементов не меняется. Это классическая реакция ионного обмена. Утверждение подходит.

2) Окислительно-восстановительная. Проверим степени окисления: Ca⁺²C⁺⁴O₃^-2 + H⁺¹Cl^-1 → Ca⁺²Cl₂^-1 + H₂⁺¹O^-2 + C⁺⁴O₂^-2. Ни один элемент не изменил свою степень окисления, следовательно, реакция не является окислительно-восстановительной. Утверждение не подходит.

3) Гетерогенная. Карбонат кальция (известняк, мрамор) — это твердое вещество (т), а соляная кислота — это раствор (р-р). Реакция происходит на границе раздела фаз «твердое тело — жидкость». Такие реакции называются гетерогенными. Утверждение подходит.

4) Каталитическая. Данная реакция протекает самопроизвольно при обычных условиях без участия катализатора. Утверждение не подходит.

5) Обратимая. Реакция идет практически до конца из-за удаления одного из продуктов (углекислого газа) из сферы реакции. В обычных условиях она является необратимой. Утверждение не подходит.

Таким образом, верными являются утверждения № 1 и № 3.

Ответ: 13

Источник: ФИПИ

Решение.

Для решения задачи проанализируем уравнение реакции гидрирования бутена-2:
CH₃—CH=CH—CH₃ (газ) + H₂ (газ) → (Ni, t°) CH₃—CH₂—CH₂—CH₃ (газ)

Скорость химической реакции зависит от природы реагирующих веществ и внешних условий. Нам необходимо найти факторы, которые уменьшают скорость данной реакции.

Разберем каждый пункт из предложенного перечня:

1) Понижение температуры. При понижении температуры уменьшается средняя кинетическая энергия молекул. Это приводит к тому, что число эффективных соударений между частицами реагентов (бутена-2 и водорода) снижается, что всегда приводит к уменьшению скорости химической реакции. Этот вариант нам подходит.

2) Увеличение концентрации бутена-2. Бутен-2 является исходным веществом (реагентом). Согласно закону действующих масс, увеличение концентрации любого из реагентов приводит к увеличению числа столкновений молекул и, следовательно, к увеличению скорости реакции. Этот вариант не подходит.

3) Использование катализатора. Катализатор — это вещество, которое направляет реакцию по новому пути с более низкой энергией активации. Применение катализатора значительно увеличивает скорость химической реакции. Этот вариант не подходит.

4) Уменьшение концентрации водорода. Водород является одним из реагентов. При уменьшении его концентрации в реакционной смеси частицы будут сталкиваться реже, что приведет к уменьшению скорости реакции. Этот вариант нам подходит.

5) Повышение давления в системе. Поскольку оба реагента (бутен-2 и водород) являются газами, повышение давления эквивалентно увеличению их концентрации (молекулы газа сближаются). Это приводит к увеличению скорости реакции. Этот вариант не подходит.

Таким образом, факторами, приводящими к уменьшению скорости реакции, являются понижение температуры и уменьшение концентрации водорода.

Ответ: 1, 4.

Источник: ФИПИ

Решение.

Для решения этой задачи необходимо определить степени окисления элементов в реагентах и продуктах, найти восстановитель (атом, который отдает электроны и повышает свою степень окисления) и проследить его изменение.

А) I₂ + HNO₃ → HIO₃ + NO₂ + H₂O
Разберем степени окисления:
В левой части: йод I₂ — простое вещество, степень окисления 0. В азотной кислоте HNO₃ у азота +5.
В правой части: в йодноватой кислоте HIO₃ (водород +1, кислород –2) степень окисления йода равна +5 (1 + x + 3*(-2) = 0, откуда x = +5). В оксиде азота NO₂ у азота +4.
Йод повышает степень окисления с 0 до +5, значит, он является восстановителем.
Изменение: 0 → +5 (вариант №2).

Б) NH₄NO₃ → (t°) N₂O + H₂O
Это реакция внутримолекулярного окисления-восстановления. В нитрате аммония два атома азота с разными степенями окисления:
В ионе аммония NH₄⁺ азот имеет степень окисления –3.
В нитрат-ионе NO₃⁻ азот имеет степень окисления +5.
В продукте реакции N₂O (оксид азота(I)) степень окисления азота равна +1.
Восстановитель — это атом, который повышает степень окисления. В данном случае это азот в степени окисления –3, который переходит в +1.
Изменение: –3 → +1 (вариант №3).

В) I₂ + KOH → KIO₃ + KI + H₂O
Это реакция диспропорционирования (самоокисления-самовосстановления).
В левой части: йод I₂ — простое вещество, степень окисления 0.
В правой части: в иодате калия KIO₃ степень окисления йода +5, а в иодиде калия KI степень окисления йода –1.
Йод I₂ является одновременно и окислителем, и восстановителем. Как восстановитель он повышает степень окисления с 0 до +5.
Изменение: 0 → +5 (вариант №2).

Ответ: А → 2, Б → 3, В → 2.

Источник: ФИПИ

Решение.

Для решения этой задачи вспомним правила электролиза водных растворов солей на инертных электродах.

А) KCl (хлорид калия)
1. На катоде: Калий (K) — активный металл (стоит в ряду напряжений левее алюминия), поэтому вместо него восстанавливается вода. Выделяется водород H₂.
2. На аноде: Хлорид-ион (Cl⁻) является бескислородным анионом (кроме фторида), поэтому он окисляется легче воды. Выделяется хлор Cl₂.
Уравнение: 2KCl + 2H₂O → (электролиз) H₂↑ + Cl₂↑ + 2KOH.
Продукты: H₂, Cl₂. Это соответствует варианту 3.

Б) K₂SO₄ (сульфат калия)
1. На катоде: Калий (K) — активный металл, восстанавливается вода с выделением водорода H₂.
2. На аноде: Сульфат-ион (SO₄²⁻) является кислородсодержащим анионом в высшей степени окисления. Такие анионы не окисляются, вместо них окисляется вода. Выделяется кислород O₂.
Фактически происходит электролиз воды: 2H₂O → (электролиз) 2H₂↑ + O₂↑.
Продукты: H₂, O₂. Это соответствует варианту 1.

В) AgNO₃ (нитрат серебра)
1. На катоде: Серебро (Ag) — малоактивный металл (стоит в ряду напряжений после водорода), поэтому на катоде восстанавливаются ионы металла. Выделяется чистое серебро Ag.
2. На аноде: Нитрат-ион (NO₃⁻) — кислородсодержащий анион, он не окисляется. Вместо него окисляется вода с выделением кислорода O₂.
Уравнение: 4AgNO₃ + 2H₂O → (электролиз) 4Ag↓ + O₂↑ + 4HNO₃.
Продукты: Ag, O₂. Это соответствует варианту 4.

Ответ: А → 3, Б → 1, В → 4.

Источник: ФИПИ

Решение.

Для определения среды водного раствора соли необходимо проанализировать, какими основаниями и кислотами образована каждая соль. Среда раствора зависит от того, подвергается ли соль гидролизу.

А) Иодид алюминия — AlI₃
Эта соль образована слабым основанием (гидроксидом алюминия Al(OH)₃) и сильной кислотой (иодоводородной кислотой HI). В таком случае гидролиз идет по катиону (слабому компоненту). В растворе накапливаются ионы водорода H⁺, что создает кислую среду.
Соответствие: А → 3.

Б) Хлорид рубидия — RbCl
Эта соль образована сильным основанием (гидроксидом рубидия RbOH, это щелочь) и сильной кислотой (соляной кислотой HCl). Соли, образованные сильным основанием и сильной кислотой, гидролизу не подвергаются. Среда раствора остается нейтральной.
Соответствие: Б → 2.

В) Сульфат аммония — (NH₄)₂SO₄
Эта соль образована слабым основанием (гидратом аммиака NH₃ * H₂O) и сильной кислотой (серной кислотой H₂SO₄). Гидролиз протекает по катиону аммония. В результате взаимодействия катиона с водой образуются ионы водорода H⁺, поэтому среда раствора кислая.
Соответствие: В → 3.

Г) Нитрат калия — KNO₃
Эта соль образована сильным основанием (гидроксидом калия KOH, это щелочь) и сильной кислотой (азотной кислотой HNO₃). Как и в случае с хлоридом рубидия, гидролиз не происходит, так как оба компонента сильные. Среда раствора нейтральная.
Соответствие: Г → 2.

Ответ: А → 3, Б → 2, В → 3, Г → 2.

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.

Рассмотрим уравнение реакции:
CH₃NH₂(р-р) + H₂O(ж) ⇄ CH₃NH₃⁺(р-р) + OH⁻(р-р) − Q

А) Добавление раствора HNO₃.
Азотная кислота — это сильный электролит, который в растворе диссоциирует с образованием ионов водорода H⁺. Ионы H⁺ вступают в реакцию нейтрализации с гидроксид-ионами OH⁻, которые находятся в правой части уравнения:
H⁺ + OH⁻ → H₂O.
В результате концентрация продуктов (ионов OH⁻) уменьшается. Согласно принципу Ле Шателье, система стремится восполнить убыль вещества, поэтому равновесие смещается в сторону прямой реакции (вправо).
Соответствие: А → 1.

Б) Добавление твердой щёлочи.
Щёлочи (например, NaOH) при растворении диссоциируют с образованием гидроксид-ионов OH⁻. Таким образом, добавление щёлочи приводит к увеличению концентрации продукта реакции. Система стремится уменьшить избыток вещества, поэтому равновесие смещается в сторону обратной реакции (влево).
Соответствие: Б → 2.

В) Понижение температуры.
Данная реакция является эндотермической (−Q), то есть протекает с поглощением теплоты. Согласно принципу Ле Шателье, при охлаждении (понижении температуры) равновесие всегда смещается в сторону экзотермической реакции (+Q), которая идет с выделением теплоты, чтобы скомпенсировать охлаждение. В данном случае это обратная реакция.
Соответствие: В → 2.

Г) Повышение давления.
Давление влияет на равновесие только в тех системах, где участвуют газообразные вещества. В данном уравнении все участники реакции находятся либо в растворе (р-р), либо в жидком состоянии (ж). Газов в системе нет, поэтому изменение давления практически не оказывает влияния на состояние химического равновесия.
Соответствие: Г → 3.

Ответ: А — 1, Б — 2, В — 2, Г — 3.

Источник: ФИПИ

Решение.

Для решения задач на химическое равновесие удобно использовать таблицу, в которой фиксируются исходные концентрации веществ, их изменение в ходе реакции и равновесные концентрации. Уравнение реакции: 2NH₃(г) ⇄ N₂(г) + 3H₂(г).

1. Анализируем начальные условия.
В реактор поместили только аммиак (NH₃). Это означает, что исходные концентрации продуктов реакции — азота (N₂) и водорода (H₂) — равны 0 моль/л.
C_исх(N₂) = 0 моль/л
C_исх(H₂) = 0 моль/л

2. Находим изменение концентрации азота.
По условию, равновесная концентрация азота C_равн(N₂) = 0,1 моль/л.
Так как изначально его не было, значит, в ходе реакции образовалось 0,1 моль/л азота.
ΔC(N₂) = 0,1 моль/л.

3. Рассчитываем изменения концентраций остальных веществ по уравнению реакции.
Согласно коэффициентам в уравнении (2 : 1 : 3):
— На образование 1 моль N₂ расходуется 2 моль NH₃. Значит, ΔC(NH₃) = 2 * ΔC(N₂) = 2 * 0,1 моль/л = 0,2 моль/л.
— На образование 1 моль N₂ образуется 3 моль H₂. Значит, ΔC(H₂) = 3 * ΔC(N₂) = 3 * 0,1 моль/л = 0,3 моль/л.

4. Определяем равновесную концентрацию водорода (Y).
Так как исходная концентрация водорода была равна 0, то его равновесная концентрация равна количеству образовавшегося вещества:
C_равн(H₂) = C_исх(H₂) + ΔC(H₂) = 0 + 0,3 = 0,3 моль/л.
Это соответствует варианту 3.

5. Определяем исходную концентрацию аммиака (X).
Равновесная концентрация аммиака C_равн(NH₃) = 0,6 моль/л (по условию).
Поскольку аммиак расходовался, его исходная концентрация была больше равновесной на величину изменения:
C_исх(NH₃) = C_равн(NH₃) + ΔC(NH₃) = 0,6 + 0,2 = 0,8 моль/л.
Это соответствует варианту 6.

Ответ: X = 6 (0,8 моль/л), Y = 3 (0,3 моль/л).

Источник: ФИПИ

Решение.

Для того чтобы различить два вещества, необходимо подобрать такой реагент, который дает видимый признак реакции (выпадение осадка, выделение газа, изменение цвета раствора) только с одним из веществ или дает разные признаки с каждым из них.

А) MgCl₂ и NaCl
Для этой пары подходит карбонат калия (3). При добавлении K₂CO₃ к хлориду магния выпадает белый осадок карбоната магния:
MgCl₂ + K₂CO₃ → MgCO₃↓ + 2KCl
С хлоридом натрия реакция не идет, так как все образующиеся соли растворимы. Мы увидим осадок только в одной пробирке.

Б) Na₂CO₃ и Na₂SO₄
Здесь поможет фенолфталеин (1). Карбонат натрия — это соль, образованная сильным основанием и слабой кислотой, она подвергается гидролизу по аниону, создавая в растворе щелочную среду:
CO₃²⁻ + H₂O ⇄ HCO₃⁻ + OH⁻
В растворе Na₂CO₃ фенолфталеин станет малиновым. Сульфат натрия — соль сильного основания и сильной кислоты, гидролизу не подвергается, среда раствора нейтральная, индикатор останется бесцветным.

В) Na₂SO₃ и Na₃PO₄
Для этой пары выбираем нитрат лития (4). При взаимодействии нитрата лития с фосфатом натрия выпадает белый осадок фосфата лития (согласно таблице растворимости):
3LiNO₃ + Na₃PO₄ → Li₃PO₄↓ + 3NaNO₃
Сульфит лития растворим в воде, поэтому в пробирке с Na₂SO₃ видимых изменений не будет.

Г) Ca(OH)₂ и CaCl₂
Различить эти вещества можно с помощью фенолфталеина (1). Гидроксид кальция (известковая вода) является сильным основанием (щелочью). В его растворе фенолфталеин мгновенно окрасится в малиновый цвет. Хлорид кальция — это средняя соль, образованная сильным основанием и сильной кислотой, среда его раствора нейтральная, окраска индикатора не изменится.

Ответ: А → 3, Б → 1, В → 4, Г → 1.

Источник: ФИПИ

Решение.

Для правильного выполнения этого задания необходимо вспомнить классификацию химических и природных волокон. Все волокна делятся на две большие группы: натуральные (природные) и химические. Химические, в свою очередь, делятся на искусственные и синтетические.

Разберем каждый пункт задания:

А) Хлопок. Это волокно растительного происхождения, которое получают из коробочек хлопчатника. Оно состоит из природного полимера — целлюлозы. Поскольку человек получает его в готовом виде из природы, хлопок относится к натуральным волокнам.
Соответствие: А → 3.

Б) Нейлон. Это полиамидное волокно (например, нейлон-6,6). Его получают путем химического синтеза из низкомолекулярных веществ (мономеров), которые не являются волокнистыми материалами в природе. Такие волокна называются синтетическими.
Соответствие: Б → 1.

В) Вискоза. Это волокно получают путем химической переработки природной целлюлозы (обычно древесной щепы). То есть исходное сырье уже является природным полимером, но его растворяют и вновь осаждают в виде нитей, чтобы улучшить свойства. Волокна, полученные путем химической модификации природных полимеров, называются искусственными.
Соответствие: В → 2.

Г) Капрон. Как и нейлон, капрон является полиамидным волокном (поли-ε-капроамид). Его синтезируют из капролактама в ходе реакции полимеризации. Это полностью рукотворный полимер, не имеющий аналогов в природе, поэтому он относится к синтетическим волокнам.
Соответствие: Г → 1.

Ответ: А → 3, Б → 1, В → 2, Г → 1.

Источник: ФИПИ

Решение.

Для решения этой задачи воспользуемся определением массовой доли растворенного вещества и правилом смешивания.

1. Пусть масса исходного 20%-ного раствора нитрата натрия (NaNO₃) равна x г.
Тогда масса чистой соли в этом растворе составляет:
m(соли) = m(р-ра 1) * ω₁ = x * 0,20 = 0,2x г.

2. К исходному раствору добавили 18 г воды.
Масса полученного (конечного) раствора будет складываться из массы исходного раствора и массы добавленной воды:
m(р-ра 2) = m(р-ра 1) + m(H₂O) = (x + 18) г.

3. Масса соли при разбавлении водой не изменяется, поэтому в конечном растворе по-прежнему содержится 0,2x г нитрата натрия.
По условию, массовая доля соли в конечном растворе должна составить 12% (или 0,12 в долях единицы).
Составим уравнение, используя формулу ω = m(соли) / m(р-ра):
0,12 = 0,2x / (x + 18)

4. Решим полученное уравнение:
0,12 * (x + 18) = 0,2x
0,12x + 2,16 = 0,2x
2,16 = 0,2x - 0,12x
2,16 = 0,08x
x = 2,16 / 0,08
x = 27 г.

Таким образом, масса исходного 20%-ного раствора равна 27 г.

Ответ: 27

Источник: ФИПИ

Решение.

1. Проанализируем термохимическое уравнение реакции:
(NH₄)₂Cr₂O₇ → Cr₂O₃ + N₂ + 4H₂O + 308,8 кДж.
Из уравнения видно, что при образовании 1 моль оксида хрома(III) (Cr₂O₃) выделяется 308,8 кДж теплоты.

2. Определим количество вещества (n) оксида хрома(III), которое образуется при выделении 1544 кДж теплоты. Для этого составим пропорцию:
При образовании 1 моль Cr₂O₃ выделяется 308,8 кДж;
При образовании x моль Cr₂O₃ выделяется 1544 кДж.
n(Cr₂O₃) = 1544 кДж / 308,8 кДж/моль = 5 моль.

3. Рассчитаем молярную массу оксида хрома(III):
M(Cr₂O₃) = 2 * 52 + 3 * 16 = 104 + 48 = 152 г/моль.

4. Вычислим массу образовавшегося оксида хрома(III):
m(Cr₂O₃) = n(Cr₂O₃) * M(Cr₂O₃) = 5 моль * 152 г/моль = 760 г.

Ответ: 760

Источник: ФИПИ

Решение.

1. Сначала запишем уравнение химической реакции между цинком и соляной кислотой. Цинк — это активный металл, который стоит в ряду напряжений до водорода, поэтому он вытесняет водород из кислот-неокислителей:
Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑

2. Нам известен объем выделившегося водорода (H₂) при нормальных условиях (н.у.). Найдем количество вещества водорода по формуле n = V / V_m, где V_m — молярный объем газа, равный 22,4 л/моль:
n(H₂) = 2,24 л / 22,4 л/моль = 0,1 моль

3. Теперь определим количество вещества цинка (Zn), вступившего в реакцию. По уравнению реакции коэффициенты перед Zn и H₂ равны (1:1). Это значит, что количество моль цинка равно количеству моль выделившегося водорода:
n(Zn) = n(H₂) = 0,1 моль

4. Вычислим массу цинка. Для этого воспользуемся формулой m = n * M, где M — молярная масса цинка (согласно таблице Менделеева M(Zn) = 65 г/моль):
m(Zn) = 0,1 моль * 65 г/моль = 6,5 г

Ответ: 6,5

Источник: ФИПИ