Реальный вариант ЕГЭ 2025 №1

Отвечено 0 из 34

1
Задание №1
Определите, атомы каких двух из указанных в ряду элементов в основном состоянии имеют одинаковое число электронов во внешнем слое.
Запишите номера выбранных элементов.
Подряд, без пробелов и запятых
Правильный ответ
35
Пояснение
Решение.

Для того чтобы определить число электронов на внешнем слое атома в основном состоянии, необходимо вспомнить положение элементов в Периодической системе Д.И. Менделеева. Для элементов главных подгрупп (A-групп) число внешних электронов равно номеру группы. Для элементов побочных подгрупп (B-групп) на внешнем слое обычно находится 2 электрона (за исключением случаев «провала» электрона).

Разберем электронное строение внешнего слоя для каждого элемента из списка:

S (сера) — элемент VIА группы, 3-го периода. На внешнем (третьем) слое у серы 6 электронов. Конфигурация внешнего слоя: 3s²3p⁴.

N (азот) — элемент VА группы, 2-го периода. На внешнем (втором) слое у азота 5 электронов. Конфигурация внешнего слоя: 2s²2p³.

Zn (цинк) — элемент IIВ группы (побочной подгруппы), 4-го периода. У цинка заполняется 3d-подуровень, а на внешнем (четвертом) слое находятся 2 электрона. Конфигурация внешнего слоя: 4s².

Cl (хлор) — элемент VIIА группы, 3-го периода. На внешнем (третьем) слое у хлора 7 электронов. Конфигурация внешнего слоя: 3s²3p⁵.

Mg (магний) — элемент IIА группы, 3-го периода. На внешнем (третьем) слое у магния 2 электрона. Конфигурация внешнего слоя: 3s².

Сравнивая полученные данные, видим, что одинаковое число электронов на внешнем слое (по 2 электрона) имеют цинк (Zn) и магний (Mg).

Ответ: 35

Источник: ФИПИ
2
Задание №2
Из указанных в ряду химических элементов выберите три элемента, которые образуют летучие водородные соединения.
Расположите выбранные элементы в порядке ослабления кислотных свойств образуемых ими летучих водородных соединений.
Запишите номера выбранных элементов в нужной последовательности.
Правильный ответ
412
Пояснение
Решение.

Для выполнения задания проанализируем предложенный список элементов: 1) S (сера), 2) N (азот), 3) Zn (цинк), 4) Cl (хлор), 5) Mg (магний).

Шаг 1. Выбор элементов, образующих летучие водородные соединения.
Летучие водородные соединения образуют только неметаллы. Металлы образуют с водородом твердые солеобразные гидриды (как MgH₂) или не образуют устойчивых соединений при обычных условиях (как Zn).
В данном списке неметаллами являются:
1) S (сера) — образует H₂S (сероводород);
2) N (азот) — образует NH₃ (аммиак);
4) Cl (хлор) — образует HCl (хлороводород).
Таким образом, искомые элементы: S, N, Cl.

Шаг 2. Анализ кислотных свойств летучих водородных соединений.
Кислотные свойства летучих водородных соединений в таблице Менделеева усиливаются слева направо по периоду и сверху вниз по группе. Рассмотрим наши соединения:
- NH₃ (аммиак) — проявляет основные свойства (самое слабое кислотное свойство в ряду);
- H₂S (сероводород) — слабая кислота;
- HCl (хлороводород) — сильная кислота.
Следовательно, ряд усиления кислотных свойств: NH₃ → H₂S → HCl.

Шаг 3. Расположение элементов в порядке ослабления кислотных свойств.
Нам необходимо расположить элементы в порядке ослабления кислотных свойств их водородных соединений (от самой сильной кислоты к самой слабой):
1. HCl (хлор) — элемент №4;
2. H₂S (сера) — элемент №1;
3. NH₃ (азот) — элемент №2.
Последовательность номеров: 4, 1, 2.

Ответ: 412

Источник: ФИПИ
3
Задание №3
Из числа указанных в ряду элементов выберите два элемента, которые в образованных ими кислородсодержащих анионах могут иметь степень окисления +5.
Запишите номера выбранных элементов.
Подряд, без пробелов и запятых
Правильный ответ
24
Пояснение
Решение.

Для того чтобы определить, какие из предложенных элементов могут иметь степень окисления +5 в составе кислородсодержащих анионов, проанализируем положение каждого элемента в Периодической системе и его возможные степени окисления.

1) S (сера) — элемент VIА группы. Высшая степень окисления равна номеру группы (+6), также характерны степени окисления +4, 0, -2. Степень окисления +5 для серы не является характерной и не встречается в типичных кислородсодержащих анионах (например, в сульфат-ионе SO₄²⁻ степень окисления +6, в сульфит-ионе SO₃²⁻ она равна +4).

2) N (азот) — элемент VА группы. Высшая степень окисления азота равна +5. Азот образует устойчивый кислородсодержащий анион — нитрат-ион NO₃⁻. Проверим степень окисления азота в нем: x + 3 * (-2) = -1, откуда x = +5. Этот элемент нам подходит.

3) Zn (цинк) — элемент IIВ группы, побочной подгруппы. Цинк проявляет единственную постоянную степень окисления +2 (не считая простого вещества). В составе аниона цинката ZnO₂²⁻ степень окисления цинка также равна +2.

4) Cl (хлор) — элемент VIIА группы. Хлор проявляет нечетные степени окисления от -1 до +7. Он образует ряд кислородсодержащих анионов: гипохлорит ClO⁻ (+1), хлорит ClO₂⁻ (+3), хлорат ClO₃⁻ (+5) и перхлорат ClO₄⁻ (+7). В хлорат-ионе ClO₃⁻ степень окисления хлора равна +5 (x + 3 * (-2) = -1, x = +5). Этот элемент нам подходит.

5) Mg (магний) — элемент IIА группы, типичный металл. Проявляет единственную степень окисления +2. Магний не склонен к образованию устойчивых кислородсодержащих анионов в водных растворах, и его степень окисления никогда не достигает +5.

Таким образом, искомыми элементами являются азот (2) и хлор (4).

Ответ: 24

Источник: ФИПИ
4
Задание №4
Из предложенного перечня выберите два вещества, между молекулами которых существует водородная связь.

1) метиламин
2) этан
3) фосфин
4) водород
5) метанол
Запишите номера выбранных ответов.
Подряд, без пробелов и запятых
Правильный ответ
15
Пояснение
Решение.

Для того чтобы между молекулами вещества возникала водородная связь, необходимо выполнение двух условий:
1. В молекуле должен быть атом водорода (H), связанный с сильно электроотрицательным элементом (фтором F, кислородом O или азотом N).
2. У этого электроотрицательного элемента должна быть неподеленная электронная пара.

Разберем предложенные вещества:

1) Метиламин (CH₃NH₂). В молекуле метиламина есть связь N–H. Азот — это сильно электроотрицательный элемент. Между атомом водорода одной молекулы и атомом азота другой молекулы образуется водородная связь. Это утверждение верно.

2) Этан (C₂H₆). Это углеводород, в нем есть только связи C–H и C–C. Электроотрицательность углерода недостаточно высока для образования водородных связей. Молекулы этана неполярны и удерживаются только слабыми силами Ван-дер-Ваальса.

3) Фосфин (PH₃). Несмотря на наличие водорода, электроотрицательность фосфора (P) значительно ниже, чем у азота, и практически равна электроотрицательности водорода. Связь P–H почти неполярна, поэтому водородная связь между молекулами фосфина не образуется.

4) Водород (H₂). Молекула состоит из двух одинаковых атомов, связь H–H ковалентная неполярная. Условий для возникновения водородной связи нет.

5) Метанол (CH₃OH). В молекуле спирта есть гидроксильная группа –OH. Атом водорода связан с сильно электроотрицательным атомом кислорода. Это классический пример вещества с межмолекулярной водородной связью. Это утверждение верно.

Таким образом, водородная связь характерна для метиламина и метанола.

Ответ: 15

Источник: ФИПИ
5
Задание №5
Среди предложенных формул/названий веществ, расположенных в пронумерованных ячейках, выберите формулы/названия:
А)кислой соли;
Б)несолеобразующего оксида;
В)кислотного оксида.
1

Al₂(SO₄)₃
2

NO
3

нитрат аммония
4

оксид алюминия
5

NH₄HCO₃
6

MnO₂
7

углекислый газ
8

HBr
9

гидроксид кальция
А
Б
В
Впишите цифры от 1 до 9
Правильный ответ
527
Пояснение
Решение.

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

1. Al₂(SO₄)₃ (сульфат алюминия) — средняя соль, образованная катионом металла и анионом кислотного остатка.
2. NO (оксид азота(II)) — несолеобразующий оксид. К этой группе также относятся N₂O, CO и SiO.
3. Нитрат аммония (NH₄NO₃) — средняя соль, образованная катионом аммония и анионом азотной кислоты.
4. Оксид алюминия (Al₂O₃) — амфотерный оксид, так как алюминий проявляет в нем степень окисления +3.
5. NH₄HCO₃ (гидрокарбонат аммония) — кислая соль. Она содержит катион аммония и кислотный остаток HCO₃⁻, в составе которого есть атом водорода, способный к замещению.
6. MnO₂ (оксид марганца(IV)) — амфотерный оксид (в некоторых классификациях проявляет слабые кислотные свойства, но чаще относится к амфотерным).
7. Углекислый газ (CO₂) — кислотный оксид. При взаимодействии с водой образует угольную кислоту, а при взаимодействии со щелочами — соли (карбонаты).
8. HBr (бромоводородная кислота) — сильная бескислородная кислота.
9. Гидроксид кальция (Ca(OH)₂) — основание (щелочь).

Теперь соотнесем вещества с буквами в задании:

А) Кислая соль — это гидрокарбонат аммония под номером 5.
Б) Несолеобразующий оксид — это оксид азота(II) (NO) под номером 2.
В) Кислотный оксид — это углекислый газ (CO₂) под номером 7.

Таким образом, последовательность цифр: 527.

Ответ: 527

Источник: ФИПИ
6
Задание №6
Даны две пробирки с раствором бромида алюминия. В одну из них небольшими порциями добавляли раствор вещества X. В результате реакции сначала наблюдали образование белого осадка, а затем $–$ его растворение.
В другую пробирку добавили раствор вещества Y, при этом наблюдали образование окрашенного осадка.
Из предложенного перечня выберите вещества X и Y, которые могут вступать в описанные реакции.
1)
гидроксид железа(III)
2)
сульфат магния
3)
гидрофосфат натрия
4)
нитрат серебра
5)
гидроксид натрия
X
Y
Впишите цифры от 1 до 5
Правильный ответ
54
Пояснение
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
7
Задание №7
Химические свойства важнейших металлов (натрийВзаимопревращения Fe(II) и Fe(III)Окраска соединений меди(II)
Химические свойства важнейших неметаллов (галогеновОкисление серы(IV)Окисление аммиакаКремний и щёлочь
2 баллаФИПИ#78014
Установите соответствие между веществом и реагентами, с каждым из которых это вещество может взаимодействовать: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
ВЕЩЕСТВО
А)
CO₂
Б)
CuCl₂
В)
NH₃
Г)
FeS
РЕАГЕНТЫ
1)
HNO₃, HBr, O₂
2)
AgNO₃, K₂S, KI
3)
Mg, CaO, H₂O
4)
NaOH, HNO₃, FeS
5)
H₂SO₄, O₂, K₂SO₄
А
Б
В
Г
Впишите цифры от 1 до 5
Правильный ответ
3211
Пояснение
Решение.

Разберем химические свойства каждого вещества из левого столбца и подберем подходящую группу реагентов.

А) CO₂ (углекислый газ)
Это кислотный оксид. Он типично реагирует с водой, основными оксидами и активными металлами (восстановителями).
Подходит вариант 3:
1) 2Mg + CO₂ → (t°) 2MgO + C (магний горит в углекислом газе);
2) CaO + CO₂ → CaCO₃ (взаимодействие основного и кислотного оксидов);
3) H₂O + CO₂ ⇄ H₂CO₃ (образование слабой угольной кислоты).
Ответ: 3.

Б) CuCl₂ (хлорид меди(II))
Это растворимая соль. Для нее характерны реакции ионного обмена с образованием осадка или газа, а также окислительно-восстановительные реакции.
Подходит вариант 2:
1) CuCl₂ + 2AgNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2AgCl↓ (выпадает белый творожистый осадок хлорида серебра);
2) CuCl₂ + K₂S → CuS↓ + 2KCl (выпадает черный осадок сульфида меди);
3) 2CuCl₂ + 4KI → 2CuI↓ + I₂ + 4KCl (ОВР: медь восстанавливается до +1, иод окисляется до 0).
Ответ: 2.

В) NH₃ (аммиак)
Аммиак проявляет основные свойства (реагирует с кислотами) и восстановительные свойства (горит в кислороде).
Подходит вариант 1:
1) NH₃ + HNO₃ → NH₄NO₃ (образование соли аммония);
2) NH₃ + HBr → NH₄Br (образование соли аммония);
3) 4NH₃ + 3O₂ → (t°) 2N₂ + 6H₂O (горение аммиака).
Ответ: 1.

Г) FeS (сульфид железа(II))
Это нерастворимый в воде сульфид, который растворяется в сильных кислотах-неокислителях (HBr) и реагирует с кислотами-окислителями (HNO₃). Также сульфиды обжигают в кислороде.
Подходит вариант 1:
1) FeS + 10HNO₃(конц.) → Fe(NO₃)₃ + H₂SO₄ + 7NO₂↑ + 4H₂O (окисление концентрированной азотной кислотой);
2) FeS + 2HBr → FeBr₂ + H₂S↑ (вытеснение слабой летучей кислоты сильной кислотой);
3) 4FeS + 7O₂ → (t°) 2Fe₂O₃ + 4SO₂↑ (обжиг сульфида).
Ответ: 1.

Ответ: А → 3, Б → 2, В → 1, Г → 1.

Источник: ФИПИ
8
Задание №8
Установите соответствие между исходным(и) веществом(-ами) и продуктами, которые преимущественно образуются в ходе реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
ИСХОДНОЕ(-ЫЕ) ВЕЩЕСТВО(-А)
А)
$\text{KClO}_{\text{3}} \rightarrow^{t \circ , \text{MnO}_{2}}$
Б)
Cl₂O и KOH
В)
KOH и Cl₂ (t°)
Г)
KOH и Cl₂ (0 °C)
ПРОДУКТЫ РЕАКЦИИ
1)
KClO₂ и KClO₄
2)
KClO и H₂O
3)
KCl и O₂
4)
KCl, KClO₃ и H₂O
5)
KClO и KClO₃
6)
KCl, KClO и H₂O
А
Б
В
Г
Впишите цифры от 1 до 6
Правильный ответ
3246
Пояснение
Решение.

Разберем химические свойства соединений хлора и его взаимодействие со щелочами в зависимости от условий.

А) KClO₃ → (t°, MnO₂)
Бертолетова соль (хлорат калия) при нагревании может разлагаться двумя путями. В присутствии катализатора (диоксида марганца MnO₂) происходит полное разложение с выделением кислорода. Это классический лабораторный способ получения кислорода.
Уравнение реакции: 2KClO₃ → (t°, MnO₂) 2KCl + 3O₂↑
Этому процессу соответствует вариант №3.

Б) Cl₂O и KOH
Оксид хлора(I) Cl₂O является кислотным оксидом, которому соответствует хлорноватистая кислота HClO. При взаимодействии кислотного оксида со щелочью образуется соль этой кислоты (гипохлорит) и вода. Степень окисления хлора (+1) при этом не меняется.
Уравнение реакции: Cl₂O + 2KOH → 2KClO + H₂O
Этому процессу соответствует вариант №2.

В) KOH и Cl₂ (t°)
Взаимодействие хлора со щелочами — это реакция диспропорционирования (самоокисления-самовосстановления). При нагревании (обычно выше 70 °C) гипохлорит-ион неустойчив и превращается в более стабильный хлорат-ион. Хлор переходит из степени окисления 0 в -1 (хлорид) и +5 (хлорат).
Уравнение реакции: 6KOH + 3Cl₂ → (t°) 5KCl + KClO₃ + 3H₂O
Этому процессу соответствует вариант №4.

Г) KOH и Cl₂ (0 °C)
При взаимодействии хлора с холодным раствором щелочи (на холоду) также происходит диспропорционирование, но хлор переходит в степени окисления -1 (хлорид) и +1 (гипохлорит).
Уравнение реакции: 2KOH + Cl₂ → KCl + KClO + H₂O
Этому процессу соответствует вариант №6.

Ответ: А — 3, Б — 2, В — 4, Г — 6.

Источник: ФИПИ
9
Задание №9
В схеме превращений
$N a_{2} O \overset{X}{\rightarrow} N a O H \overset{Y}{\rightarrow} N a C l O$
веществами Х и Y соответственно являются
1)
хлороводород
2)
хлор
3)
водород
4)
вода
5)
гипохлорит калия
X
Y
Впишите цифры от 1 до 5
Правильный ответ
42
Пояснение
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
10
Задание №10
Установите соответствие между общей формулой гомологического ряда и названием вещества, принадлежащего к этому ряду: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
ОБЩАЯ ФОРМУЛА
А)
C_nH_{2n $–$ 8}
Б)
C_nH_{2n $–$ 6}
В)
C_nH_{2n $–$ 2}
НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА
1)
толуол
2)
стирол
3)
дивинил
4)
циклобутан
А
Б
В
Впишите цифры от 1 до 4
Правильный ответ
213
Пояснение
Решение.

Для того чтобы соотнести общую формулу гомологического ряда с конкретным веществом, необходимо проанализировать состав и строение предложенных соединений.

1) Разберем предложенные вещества:

Толуол (метилбензол) — это ближайший гомолог бензола. Его формула C₆H₅–CH₃, или суммарно C₇H₈. Проверим соответствие формуле C_nH_2n–6: если n = 7, то 2n – 6 = 2 * 7 – 6 = 8. Подходит. Толуол относится к аренам (гомологам бензола).

Стирол (винилбензол) — это ароматическое соединение с двойной связью в боковой цепи. Его формула C₆H₅–CH=CH₂, или суммарно C₈H₈. Проверим соответствие формуле C_nH_2n–8: если n = 8, то 2n – 8 = 2 * 8 – 8 = 8. Подходит.

Дивинил (бутадиен-1,3) — это сопряженный диеновый углеводород. Его формула CH₂=CH–CH=CH₂, или суммарно C₄H₆. Проверим соответствие формуле C_nH_2n–2: если n = 4, то 2n – 2 = 2 * 4 – 2 = 6. Подходит. К этой же группе относятся алкины.

Циклобутан — это циклический насыщенный углеводород. Его формула C₄H₈. Он соответствует общей формуле C_nH_2n (как и алкены).

2) Сопоставим данные:

А) Формула C_nH_2n–8 соответствует стиролу (вариант 2).
Б) Формула C_nH_2n–6 соответствует толуолу (вариант 1).
В) Формула C_nH_2n–2 соответствует дивинилу (вариант 3).

Ответ: А → 2, Б → 1, В → 3.

Источник: ФИПИ
11
Задание №11
Из предложенного перечня выберите два вещества, которые являются изомерами.

1) пропанол-1
2) пропаналь
3) метилэтиловый эфир
4) пропилформиат
5) этилформиат
Запишите номера выбранных ответов.
Подряд, без пробелов и запятых
Правильный ответ
13
Пояснение
Решение.

Для того чтобы определить, какие из предложенных веществ являются изомерами, необходимо вспомнить определение изомерии. Изомеры — это вещества, имеющие одинаковый качественный и количественный состав (одинаковую молекулярную формулу), но разное строение или расположение атомов в пространстве.

Составим молекулярные формулы для каждого из предложенных веществ:

Пропанол-1. Это предельный одноатомный спирт, содержащий три атома углерода. Его структурная формула CH₃—CH₂—CH₂—OH. Молекулярная формула: C₃H₈O.

Пропаналь. Это альдегид с тремя атомами углерода. Его структурная формула CH₃—CH₂—CHO. Молекулярная формула: C₃H₆O.

Метилэтиловый эфир. Это простой эфир, в котором атом кислорода связан с метильным (—CH₃) и этильным (—C₂H₅) радикалами. Его структурная формула CH₃—O—CH₂—CH₃. Молекулярная формула: C₃H₈O.

Пропилформиат. Это сложный эфир муравьиной кислоты и пропанола. Его структурная формула H—CO—O—CH₂—CH₂—CH₃. В молекуле 4 атома углерода. Молекулярная формула: C₄H₈O₂.

Этилформиат. Это сложный эфир муравьиной кислоты и этанола. Его структурная формула H—CO—O—CH₂—CH₃. В молекуле 3 атома углерода и 2 атома кислорода. Молекулярная формула: C₃H₆O₂.

Сравним полученные молекулярные формулы. Мы видим, что одинаковую формулу C₃H₈O имеют вещества под номерами 1 (пропанол-1) и 3 (метилэтиловый эфир). Это пример межклассовой изомерии между предельными одноатомными спиртами и простыми эфирами.

Ответ: 13

Источник: ФИПИ
12
Задание №12
Из предложенного перечня выберите все вещества, с которыми реагирует метан.

1) водород
2) хлор
3) хлороводород
4) кислород
5) азотная кислота
Запишите номера выбранных ответов.
Подряд, без пробелов и запятых
Правильный ответ
245
Пояснение
Решение.

Метан (CH₄) — это простейший представитель предельных углеводородов (алканов). Для алканов характерны реакции замещения, протекающие по радикальному механизму, и реакции окисления. Рассмотрим каждое вещество из предложенного списка:

1) Водород (H₂): Метан является предельным углеводородом, то есть все валентности атома углерода уже полностью насыщены атомами водорода. Поэтому метан не вступает в реакции присоединения с водородом (гидрирование для него невозможно). Утверждение неверно.

2) Хлор (Cl₂): Алканы активно реагируют с галогенами (хлором и бромом) при освещении (УФ-свет) или нагревании. Это типичная реакция радикального замещения, в ходе которой атомы водорода в молекуле метана последовательно замещаются на атомы хлора.
Уравнение реакции (первая стадия):
CH₄ + Cl₂ → (hν) CH₃Cl + HCl.
Утверждение верно.

3) Хлороводород (HCl): Метан не реагирует с галогеноводородами. Реакции присоединения HCl характерны для непредельных углеводородов (алкенов, алкинов), к которым метан не относится. Утверждение неверно.

4) Кислород (O₂): Как и все углеводороды, метан горит в атмосфере кислорода с выделением большого количества теплоты. При полном сгорании образуются углекислый газ и вода.
Уравнение реакции:
CH₄ + 2O₂ → (t°) CO₂ + 2H₂O.
Утверждение верно.

5) Азотная кислота (HNO₃): Метан вступает в реакцию с разбавленной азотной кислотой при нагревании и повышенном давлении (реакция Коновалова). В результате образуется нитрометан и вода.
Уравнение реакции:
CH₄ + HNO₃(разб.) → (t°, p) CH₃NO₂ + H₂O.
Утверждение верно.

Таким образом, метан реагирует с хлором, кислородом и азотной кислотой.

Ответ: 245

Источник: ФИПИ
13
Задание №13
Из предложенного перечня выберите два вещества, с которыми нереагирует аминоуксусная кислота.

1) этанол
2) соляная кислота
3) гидроксид натрия
4) диметиловый эфир
5) изобутан
Запишите номера выбранных ответов.
Подряд, без пробелов и запятых
Правильный ответ
45
Пояснение
Решение.

Аминоуксусная кислота (глицин) — это простейшая аминокислота с формулой NH₂—CH₂—COOH. Она обладает амфотерными свойствами, так как содержит в молекуле одновременно основную аминогруппу (—NH₂) и кислотную карбоксильную группу (—COOH). Это определяет её химическую активность.

Разберем каждое вещество из списка:

1) Этанол (C₂H₅OH). Аминокислоты реагируют со спиртами в присутствии катализатора (газообразного хлороводорода) с образованием сложных эфиров. Это реакция этерификации по карбоксильной группе.
NH₂—CH₂—COOH + C₂H₅OH → (HCl) NH₂—CH₂—COOC₂H₅ + H₂O.
Следовательно, аминоуксусная кислота реагирует с этанолом.

2) Соляная кислота (HCl). Как амфотерное соединение, аминоуксусная кислота реагирует с сильными кислотами по аминогруппе с образованием соли.
NH₂—CH₂—COOH + HCl → [NH₃—CH₂—COOH]⁺Cl⁻ (хлорид глициния).
Следовательно, аминоуксусная кислота реагирует с соляной кислотой.

3) Гидроксид натрия (NaOH). Как амфотерное соединение, аминоуксусная кислота реагирует со щелочами по карбоксильной группе с образованием соли.
NH₂—CH₂—COOH + NaOH → NH₂—CH₂—COONa + H₂O (глицинат натрия).
Следовательно, аминоуксусная кислота реагирует с гидроксидом натрия.

4) Диметиловый эфир (CH₃—O—CH₃). Простые эфиры являются химически инертными веществами. Они не проявляют выраженных кислотных или основных свойств и не вступают в реакцию с аминокислотами в обычных условиях.
Следовательно, аминоуксусная кислота не реагирует с диметиловым эфиром.

5) Изобутан (CH₃—CH(CH₃)—CH₃). Это предельный углеводород (алкан). Алканы химически малоактивны и не взаимодействуют с органическими кислотами или аминокислотами.
Следовательно, аминоуксусная кислота не реагирует с изобутаном.

Таким образом, веществами, с которыми аминоуксусная кислота не вступает в реакцию, являются диметиловый эфир и изобутан.

Ответ: 45

Источник: ФИПИ
14
Задание №14
Установите соответствие между схемой реакции и органическим веществом, преимущественно образующимся в этой реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
СХЕМА РЕАКЦИИ
А)
CH₃-CH=CH-CH₃ + KMnO₄ + H₂SO_{4 $\rightarrow^{t °}$}
Б)
CH≡C-CH₂-CH₃ + H₂O→
В)
CH₃-CH=CH-CH₃ + H₂O >
Г)
CH₃-C?C-CH₃ + H₂>
ПРОДУКТ РЕАКЦИИ
1)
н-бутан
2)
бутанол-1
3)
бутанол-2
4)
бутаналь
5)
бутанон
6)
уксуснаякислота
А
Б
В
Г
Впишите цифры от 1 до 6
Правильный ответ
6531
Пояснение
Решение.

Разберем каждую химическую реакцию по порядку, определив основные продукты взаимодействия органических веществ с реагентами.

А) CH₃-CH=CH-CH₃ + KMnO₄ + H₂SO₄ → (t°)
Перед нами реакция жесткого окисления алкена (бутена-2) в кислой среде при нагревании. При жестком окислении происходит полный разрыв двойной связи C=C. Поскольку молекула симметрична и у каждого атома углерода при двойной связи есть один водород (группы -CH=), каждый такой фрагмент окисляется до карбоксильной группы -COOH. Таким образом, из одной молекулы бутена-2 образуются две молекулы уксусной кислоты.
5CH₃-CH=CH-CH₃ + 8KMnO₄ + 12H₂SO₄ → 10CH₃COOH + 4K₂SO₄ + 8MnSO₄ + 12H₂O
Продукт: уксусная кислота (6).

Б) CH≡C-CH₂-CH₃ + H₂O → (Hg²⁺, H⁺)
Это реакция гидратации алкина (бутина-1), известная как реакция Кучерова. Присоединение воды к алкинам происходит по правилу Марковникова: атом водорода направляется к наиболее гидрированному атому углерода при кратной связи (крайнему), а гидроксильная группа — к соседнему. Образующийся промежуточный непредельный спирт (енол) неустойчив и сразу изомеризуется в кетон. В случае бутина-1 образуется метилэтилкетон (бутанон).
CH≡C-CH₂-CH₃ + H₂O → (Hg²⁺, H⁺) CH₃-CO-CH₂-CH₃
Продукт: бутанон (5).

В) CH₃-CH=CH-CH₃ + H₂O → (H⁺)
Это реакция гидратации алкена (бутена-2) в присутствии кислотного катализатора. Молекула бутена-2 симметрична, поэтому при присоединении молекулы воды (H и OH) к атомам углерода при двойной связи в любом случае образуется вторичный спирт — бутанол-2.
CH₃-CH=CH-CH₃ + H₂O → (H⁺) CH₃-CH(OH)-CH₂-CH₃
Продукт: бутанол-2 (3).

Г) CH₃-C≡C-CH₃ + 2H₂ → (Ni, t°)
Это реакция полного гидрирования алкина (бутина-2). При избытке водорода в присутствии металлического катализатора (никеля) происходит разрыв обеих пи-связей, и алкин превращается в соответствующий алкан с тем же углеродным скелетом. Бутин-2 превращается в н-бутан.
CH₃-C≡C-CH₃ + 2H₂ → (Ni, t°) CH₃-CH₂-CH₂-CH₃
Продукт: н-бутан (1).

Ответ: А — 6, Б — 5, В — 3, Г — 1.

Источник: ФИПИ

Задание №15

Установите соответствие между схемой реакции и органическим веществом Х, преимущественно образующимся в этой реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

СХЕМА РЕАКЦИИ

А)	CH₃ $–$ CH₂ $–$ COOCH₃ $\rightarrow^{H_{2} O , H^{+}}$ Х
Б)	CH₃OH $\rightarrow^{H_{2} S O_{4} , t °}$ X
В)	CH₃ $–$ CH₂ $–$ CHO $\rightarrow^{C u \left(\right. O H \left.\right)_{2} , t °}$
Г)	CH₃ $–$ C(O) $–$ CH₂−CH₃ $\rightarrow^{H_{2} , t °}$

ВЕЩЕСТВО Х

1)	CH₃ $–$ O $–$ CH₃
2)	CH₂ = CH $–$ CH₃
3)	CH₃ $–$ CH₂ $–$ COOH
4)	(CH₃COO)₂Cu
5)	CH₃ $–$ CH(OH) $–$ CH₂−CH₃
6)	CH₃ $–$ CH₂ $–$ CH₂OH

Впишите цифры от 1 до 6

Правильный ответ

3135

Пояснение

Решение.

Разберем каждую схему реакции по порядку, чтобы определить органическое вещество Х.

А) CH₃–CH₂–COOCH₃ → (H₂O, H⁺) X
Перед нами сложный эфир — метилпропионат. В присутствии воды и кислоты (катализатора) происходит реакция кислотного гидролиза сложных эфиров. В результате гидролиза образуются соответствующая карбоновая кислота и спирт. В данном случае образуются пропионовая кислота и метанол:
CH₃–CH₂–COOCH₃ + H₂O ⇄ (H⁺) CH₃–CH₂–COOH + CH₃OH
Среди предложенных вариантов под номером 3 указана пропионовая кислота (CH₃–CH₂–COOH).
Соответствие: А → 3.

Б) CH₃OH → (H₂SO₄, t°) X
Метанол при нагревании с концентрированной серной кислотой подвергается межмолекулярной дегидратации. Поскольку у метанола всего один атом углерода, внутримолекулярная дегидратация с образованием алкена невозможна. Две молекулы спирта отщепляют молекулу воды, образуя простой эфир — диметиловый эфир:
2CH₃OH → (H₂SO₄, t°) CH₃–O–CH₃ + H₂O
Это вещество находится в списке под номером 1.
Соответствие: Б → 1.

В) CH₃–CH₂–CHO → (Cu(OH)₂, t°) X
Пропаналь — это альдегид. При нагревании со свежеосажденным гидроксидом меди(II) альдегиды окисляются до соответствующих карбоновых кислот (или их солей, если среда щелочная, но в рамках ЕГЭ продуктом Х здесь считается кислота). Медь при этом восстанавливается из степени окисления +2 до +1, образуя кирпично-красный осадок оксида меди(I):
CH₃–CH₂–CHO + 2Cu(OH)₂ → (t°) CH₃–CH₂–COOH + Cu₂O↓ + 2H₂O
Продуктом окисления является пропионовая кислота, которая соответствует варианту 3.
Соответствие: В → 3.

Г) CH₃–C(O)–CH₂CH₃ → (H₂, t°) X
Метилэтилкетон (бутанон) — это кетон. При взаимодействии с водородом на катализаторе (гидрирование) карбонильная группа кетонов восстанавливается до вторичной спиртовой группы. Из бутанона получается вторичный спирт — бутанол-2:
CH₃–C(O)–CH₂–CH₃ + H₂ → (t°, Ni) CH₃–CH(OH)–CH₂–CH₃
Это вещество соответствует варианту 5.
Соответствие: Г → 5.

Ответ: А → 3, Б → 1, В → 3, Г → 5.

Источник: ФИПИ

16
Задание №16
Задана схема превращений веществ:
бензол $\overset{X}{\rightarrow}$ этилбензол $\rightarrow Y \rightarrow$ C₆H₅–CHCl–CH₂Cl
Определите, какие из указанных веществ являются веществами X и Y.
1)
диэтиловый эфир
2)
толуол
3)
стирол
4)
хлорэтан
5)
бензойная кислота
X
Y
Впишите цифры от 1 до 5
Правильный ответ
43
Пояснение
Решение.

Разберем схему превращений по стадиям, чтобы определить вещества X и Y.

1. Первая стадия: получение этилбензола из бензола.
Для того чтобы ввести этильную группу (–C₂H₅) в бензольное кольцо, необходимо провести реакцию алкилирования. В органической химии для этого чаще всего используют галогеналканы в присутствии катализаторов (кислот Льюиса, например, AlCl₃) или алкены.
Из предложенного списка веществ для этой цели подходит хлорэтан (№4). Реакция Фриделя-Крафтса протекает следующим образом:
C₆H₆ + CH₃CH₂Cl → (AlCl₃) C₆H₅–CH₂CH₃ + HCl
Следовательно, вещество X — хлорэтан (4).

2. Вторая стадия: превращение этилбензола в вещество Y и далее в C₆H₅–CHCl–CH₂Cl.
Конечное вещество C₆H₅–CHCl–CH₂Cl представляет собой 1,2-дихлорэтилбензол. Это продукт присоединения хлора (Cl₂) по двойной связи в боковой цепи.
Чтобы получить такое соединение, промежуточное вещество Y должно содержать двойную связь в боковом радикале. Таким веществом является винилбензол, или стирол (№3).
Переход от этилбензола к стиролу осуществляется реакцией дегидрирования:
C₆H₅–CH₂CH₃ → (t°, кат.) C₆H₅–CH=CH₂ + H₂↑
Следовательно, вещество Y — стирол (3).

3. Проверка последней стадии:
При взаимодействии стирола с хлором происходит реакция галогенирования по кратной связи:
C₆H₅–CH=CH₂ + Cl₂ → C₆H₅–CHCl–CH₂Cl
Это полностью соответствует условию задачи.

Ответ: X — 4 (хлорэтан), Y — 3 (стирол).

Источник: ФИПИ

Задание №17

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

ВЕЩЕСТВА

А)	бензол и хлор (свет)
Б)	этилен и бромоводород
В)	толуол и хлор (свет)

ТИПЫ РЕАКЦИИ

1)	замещения, галогенирования
2)	галогенирования, присоединения
3)	присоединения, гидрогалогенирования
4)	обмена, каталитическая

Впишите цифры от 1 до 4

Правильный ответ

231

Пояснение

Решение.

Разберем каждый процесс с точки зрения механизмов органической химии и классификации реакций, принятой в ЕГЭ.

А) Бензол и хлор (на свету).
При облучении ультрафиолетовым светом бензол вступает в реакцию с хлором, в ходе которой разрываются все три двойные связи в ароматическом кольце. К каждому атому углерода присоединяется по одному атому хлора. Образуется гексахлорциклогексан (гексахлоран).
Уравнение реакции: C₆H₆ + 3Cl₂ → (hν) C₆H₆Cl₆.
Так как происходит разрыв кратных связей и образование новых связей с атомами галогена, эта реакция относится к типу присоединения и является галогенированием.
Этому соответствует вариант 2.

Б) Этилен и бромоводород.
Этилен (этен) — это непредельный углеводород ряда алкенов. При взаимодействии с бромоводородом (HBr) происходит разрыв двойной связи, и атомы водорода и брома присоединяются по месту разрыва.
Уравнение реакции: CH₂=CH₂ + HBr → CH₃—CH₂Br.
Данный процесс является реакцией присоединения. Поскольку присоединяется галогеноводород, реакция называется гидрогалогенированием.
Этому соответствует вариант 3.

В) Толуол и хлор (на свету).
Толуол (метилбензол) содержит бензольное кольцо и боковую цепь (метильную группу). При воздействии света (квантов hν) реакция идет не по кольцу, а по радикальному механизму в боковой цепи. Атомы водорода в метильной группе последовательно замещаются на атомы хлора.
Уравнение реакции (первая стадия): C₆H₅—CH₃ + Cl₂ → (hν) C₆H₅—CH₂Cl + HCl↑.
Так как один атом (водород) замещается на другой атом (хлор), это реакция замещения. Введение хлора в молекулу классифицируется как галогенирование.
Этому соответствует вариант 1.

Ответ: А → 2, Б → 3, В → 1.

Источник: ФИПИ

18
Задание №18
Из предложенного перечня выберите все внешние воздействия, которые приводят к увеличению скорости реакции железа с хлором.

1) повышение давления в системе
2) разбавление хлора азотом
3) использование ингибитора
4) увеличение степени измельчения железа
5) понижение температуры
Запишите номера выбранных ответов.
Подряд, без пробелов и запятых
Правильный ответ
14
Пояснение
Решение.

Для решения задачи проанализируем уравнение реакции и агрегатные состояния веществ:
2Fe (тв.) + 3Cl₂ (г.) → 2FeCl₃ (тв.)

Скорость химической реакции зависит от природы реагирующих веществ и условий протекания процесса. Рассмотрим каждое воздействие из предложенного списка:

Повышение давления в системе. Давление влияет на скорость реакций, в которых участвуют газообразные вещества. При повышении давления увеличивается концентрация газа (в данном случае хлора Cl₂), частицы сталкиваются чаще, и скорость реакции возрастает. Это верное утверждение.

Разбавление хлора азотом. Азот является инертным газом в данных условиях. Добавление азота при постоянном давлении приведет к увеличению общего объема системы и, как следствие, к уменьшению парциального давления и концентрации хлора. Скорость реакции при этом уменьшится. Это неверное утверждение.

Использование ингибитора. Ингибиторы — это вещества, которые замедляют химическую реакцию. Для увеличения скорости потребовался бы катализатор. Это неверное утверждение.

Увеличение степени измельчения железа. Железо находится в твердом агрегатном состоянии, поэтому реакция идет на поверхности раздела фаз (гетерогенная реакция). При измельчении твердого вещества площадь поверхности соприкосновения реагентов увеличивается, что приводит к значительному росту скорости реакции. Это верное утверждение.

Понижение температуры. Согласно правилу Вант-Гоффа и уравнению Аррениуса, при понижении температуры скорость практически любой химической реакции уменьшается, так как снижается энергия сталкивающихся частиц и их число. Это неверное утверждение.

Таким образом, к увеличению скорости реакции приводят факторы под номерами 1 и 4.

Ответ: 14

Источник: ФИПИ
19
Задание №19
Установите соответствие между схемой реакции и изменением степени окисления элемента-окислителя в этой реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
СХЕМА РЕАКЦИИ
А)
C + CuO $\overset{t °}{\rightarrow}$ Cu + CO
Б)
CO + H₂ $\overset{}{\rightarrow}$ CH₄ + H₂O
В)
C + H₂SO₄ $\overset{t °}{\rightarrow}$ SO₂ + CO₂ + H₂O
ИЗМЕНЕНИЕ СТЕПЕНИ ОКИСЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТА-ОКИСЛИТЕЛЯ
1)
+6 → +4
2)
+2 → +4
3)
+2 → $–$ 4
4)
+2 → 0
А
Б
В
Впишите цифры от 1 до 4
Правильный ответ
431
Пояснение
Решение.

Для выполнения этого задания необходимо определить степени окисления всех элементов в левой и правой частях уравнений, найти элемент-окислитель (тот, который понижает свою степень окисления, принимая электроны) и проследить его изменение.

А) C + CuO → (t°) Cu + CO
Разберем степени окисления:
Углерод (C) — простое вещество, степень окисления 0. В продукте (CO) у кислорода -2, значит у углерода +2. Углерод повышает степень окисления (восстановитель).
Медь в оксиде меди(II) (CuO) имеет степень окисления +2. В продуктах образуется чистая медь (Cu) — простое вещество, степень окисления 0.
Медь понижает степень окисления с +2 до 0, следовательно, CuO является окислителем за счет меди Cu⁺².
Изменение: +2 → 0 (вариант №4).

Б) CO + H₂ → CH₄ + H₂O
Разберем степени окисления:
Водород (H₂) — простое вещество, степень окисления 0. В продуктах (CH₄ и H₂O) водород имеет степень окисления +1. Водород повышает степень окисления (восстановитель).
Углерод в угарном газе (CO) имеет степень окисления +2. В метане (CH₄) водород имеет +1, значит углерод имеет степень окисления -4.
Углерод понижает степень окисления с +2 до -4, следовательно, CO является окислителем за счет углерода C⁺².
Изменение: +2 → -4 (вариант №3).

В) C + H₂SO₄ → (t°) SO₂ + CO₂ + H₂O
Разберем степени окисления:
Углерод (C) — простое вещество, степень окисления 0. В углекислом газе (CO₂) у углерода степень окисления +4. Углерод повышает степень окисления (восстановитель).
Сера в концентрированной серной кислоте (H₂SO₄) имеет высшую степень окисления +6. В продуктах образуется сернистый газ (SO₂), где у серы степень окисления +4.
Сера понижает степень окисления с +6 до +4, следовательно, серная кислота является окислителем за счет серы S⁺⁶.
Изменение: +6 → +4 (вариант №1).

Ответ: А — 4, Б — 3, В — 1.

Источник: ФИПИ
20
Задание №20
Установите соответствие между солью и продуктами электролиза водного раствора этой соли, которые выделяются на инертных электродах:
к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
СОЛЬ
А)
сульфат алюминия
Б)
хлорид натрия
В)
фторид калия
ПРОДУКТЫ ЭЛЕКТРОЛИЗА
1)
металл и кислород
2)
металл и галоген
3)
водород и галоген
4)
водород и кислород
А
Б
В
Впишите цифры от 1 до 4
Правильный ответ
434
Пояснение
Решение.

Для решения этой задачи необходимо вспомнить правила электролиза водных растворов солей на инертных электродах для катода и анода.

1. Процессы на катоде:

Если катион соли образован активным металлом (от Li до Al включительно), то на катоде восстанавливается вода и выделяется водород (H₂).

Если катион металла находится в ряду напряжений между алюминием и водородом, на катоде восстанавливаются и металл, и вода.

Если катион металла стоит после водорода, на катоде выделяется только металл.

2. Процессы на аноде:

Если анион соли бескислородный (кроме фторид-иона F⁻), то на аноде окисляется сам анион и выделяется соответствующий галоген, сера и т.д.

Если анион кислородсодержащий (SO₄²⁻, NO₃⁻, PO₄³⁻ и др.) или это фторид-ион (F⁻), то на аноде окисляется вода и выделяется кислород (O₂).

Разберем предложенные соли:

А) Сульфат алюминия — Al₂(SO₄)₃
Катион Al³⁺ — это активный металл (до алюминия включительно), значит, на катоде выделяется водород.
Анион SO₄²⁻ — кислородсодержащий, значит, на аноде выделяется кислород.
Суммарное уравнение электролиза: 2H₂O → (электролиз) 2H₂↑ + O₂↑.
Соответствует варианту №4.

Б) Хлорид натрия — NaCl
Катион Na⁺ — активный металл, на катоде выделяется водород.
Анион Cl⁻ — бескислородный (галогенид), на аноде выделяется галоген (хлор).
Суммарное уравнение: 2NaCl + 2H₂O → (электролиз) H₂↑ + Cl₂↑ + 2NaOH.
Соответствует варианту №3.

В) Фторид калия — KF
Катион K⁺ — активный металл, на катоде выделяется водород.
Анион F⁻ — исключение среди бескислородных анионов; из-за высокой электроотрицательности фтора в водном растворе он не окисляется, вместо него окисляется вода с выделением кислорода.
Суммарное уравнение: 2H₂O → (электролиз) 2H₂↑ + O₂↑.
Соответствует варианту №4.

Ответ: А → 4, Б → 3, В → 4.

Источник: ФИПИ
21
Задание №21
Для веществ, приведённых в перечне, определите характер среды их водных растворов.
1)
Na₃PO₄
2)
CuCl₂
3)
NaNO₃
4)
HClO₄
Запишите номера веществ в порядке возрастания значения pH их водных растворов, учитывая, что концентрация веществ во всех растворах (моль/л) одинаковая.
Для выполнения задания 21 используйте следующие справочные данные.
Концентрация(молярная, моль/л)показывает отношение количества растворённого вещества (n) к объёму раствора (V).
pH («пэ аш») – водородный показатель; величина, которая отражает концентрацию ионов водорода в растворе и используется для характеристики кислотности среды.
Расставьте номера по порядку
Правильный ответ
4231
Пояснение
Решение.

Для решения задания 21 необходимо определить характер среды водного раствора каждого вещества и соотнести его со шкалой pH. Напомним, что pH < 7 соответствует кислой среде, pH = 7 — нейтральной, а pH > 7 — щелочной. Чем сильнее кислота, тем ниже значение pH; чем сильнее основание, тем выше значение pH.

Проанализируем каждое вещество из списка:

1) Na₃PO₄ (фосфат натрия) — это соль, образованная сильным основанием (NaOH) и слабой многоосновной кислотой (H₃PO₄). Такая соль подвергается гидролизу по аниону:
PO₄³⁻ + H₂O ⇄ HPO₄²⁻ + OH⁻
Накопление гидроксид-ионов (OH⁻) обуславливает щелочную среду. Значение pH будет значительно больше 7 (сильнощелочная среда из-за высокой константы гидролиза по третьей ступени).

2) CuCl₂ (хлорид меди(II)) — это соль, образованная слабым основанием (Cu(OH)₂) и сильной кислотой (HCl). Такая соль подвергается гидролизу по катиону:
Cu²⁺ + H₂O ⇄ CuOH⁺ + H⁺
Накопление ионов водорода (H⁺) обуславливает кислую среду. Значение pH будет меньше 7 (слабокислая среда).

3) NaNO₃ (нитрат натрия) — это соль, образованная сильным основанием (NaOH) и сильной кислотой (HNO₃). Такие соли не подвергаются гидролизу. Среда раствора нейтральная, значение pH близко к 7.

4) HClO₄ (хлорная кислота) — это одна из самых сильных минеральных кислот. В водном растворе она полностью диссоциирует:
HClO₄ → H⁺ + ClO₄⁻
Это создает очень высокую концентрацию ионов водорода, что соответствует сильнокислой среде. Значение pH будет минимальным (близким к 0–1).

Теперь расположим вещества в порядке возрастания значения pH (от самого кислого к самому щелочному):
1. Сильнокислая среда: HClO₄ (№4)
2. Кислая среда (гидролиз): CuCl₂ (№2)
3. Нейтральная среда: NaNO₃ (№3)
4. Щелочная среда: Na₃PO₄ (№1)

Последовательность номеров: 4, 2, 3, 1.

Ответ: 4231

Источник: ФИПИ
22
Задание №22
Установите соответствие между способом воздействия на равновесную систему
Fe₃O_4(тв.) + H_2(г) $\overset{ }{\rightleftarrows}$ 3FeO_(тв.) + H₂O_(г) $–$ Q
и направлением смещения химического равновесия в результате этого воздействия: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
ВОЗДЕЙСТВИЕ НА СИСТЕМУ
А)
понижение давления
Б)
добавление катализатора
В)
понижение температуры
Г)
увеличение концентрации паров воды
ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ
1)
смещается в сторону прямой реакции
2)
смещается в сторону обратной реакции
3)
практически не смещается
А
Б
В
Г
Впишите цифры от 1 до 3
Правильный ответ
3322
Пояснение
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 противодействует этому воздействию.

Уравнение реакции: Fe₃O₄(тв.) + H₂(г) ⇄ 3FeO(тв.) + H₂O(г) – Q

А) Понижение давления.
Давление влияет на равновесие только в том случае, если в реакции участвуют газообразные вещества и их количество (число моль) в левой и правой частях уравнения различно. В левой части уравнения 1 моль газа (H₂), в правой части — 1 моль газа (H₂O). Твердые вещества (Fe₃O₄ и FeO) на давление не влияют. Так как объемы газов до и после реакции равны (1 = 1), изменение давления практически не смещает равновесие.
Соответствие: 3.

Б) Добавление катализатора.
Катализатор 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.

В) Понижение температуры.
Данная реакция является эндотермической (– Q), то есть протекает с поглощением теплоты. Согласно принципу Ле Шателье, при охлаждении (понижении температуры) система стремится выделить теплоту. Следовательно, равновесие смещается в сторону экзотермической реакции (в данном случае — в сторону обратной реакции, которая идет с выделением теплоты + Q).
Соответствие: 2.

Г) Увеличение концентрации паров воды.
Пары воды (H₂O) являются продуктом реакции (находятся в правой части уравнения). При увеличении концентрации продукта система стремится его израсходовать. Равновесие смещается в сторону реагентов, то есть в сторону обратной реакции.
Соответствие: 2.

Ответ: А — 3, Б — 3, В — 2, Г — 2.

Источник: ФИПИ
23
Задание №23
В реактор постоянного объёма поместили некоторое количество оксида азота(IV) и хлора. В результате протекания обратимой реакции
2NO_2(г) + Cl_2(г) $\overset{ }{\rightleftarrows}$ 2NO₂Cl_(г)
в реакционной системе установилось химическое равновесие, при котором концентрации оксида азота(IV), хлора и хлорида нитроила составили
0,04 моль/л, 0,08 моль/л и 0,16 моль/л соответственно. Определите исходные концентрации NO₂ (X) и Cl₂ (Y).
Выберите из списка номера правильных ответов:
1)
0,20 моль/л
2)
0,40 моль/л
3)
0,60 моль/л
4)
0,80 моль/л
5)
0,12 моль/л
6)
0,16 моль/л
X
Y
Впишите цифры от 1 до 6
Правильный ответ
16
Пояснение
Решение.

Для решения задач на химическое равновесие удобно составить таблицу, отражающую изменение концентраций веществ в ходе реакции. Уравнение реакции:
2 NO₂(г) + Cl₂(г) ⇄ 2 NO₂Cl(г)

1. Анализируем равновесные концентрации.
По условию задачи в момент равновесия в системе находятся:
[NO₂]_равн = 0,04 моль/л
[Cl₂]_равн = 0,08 моль/л
[NO₂Cl]_равн = 0,16 моль/л

2. Определяем изменение концентраций (сколько прореагировало или образовалось).
В реактор поместили только NO₂ и Cl₂, значит, исходная концентрация продукта NO₂Cl была равна 0 моль/л.
Следовательно, в ходе реакции образовалось 0,16 моль/л NO₂Cl.
Согласно стехиометрическим коэффициентам уравнения (2 : 1 : 2):
- На образование 2 моль NO₂Cl расходуется 2 моль NO₂. Значит, для образования 0,16 моль/л продукта потребовалось: Δc(NO₂) = 0,16 моль/л.
- На образование 2 моль NO₂Cl расходуется 1 моль Cl₂. Значит, для образования 0,16 моль/л продукта потребовалось: Δc(Cl₂) = 0,16 / 2 = 0,08 моль/л.

3. Рассчитываем исходные концентрации реагентов.
Исходная концентрация вещества равна сумме того, что осталось в равновесии, и того, что израсходовалось в ходе реакции (c_исх = c_равн + Δc).
А) Для NO₂ (X):
c_исх(NO₂) = [NO₂]_равн + Δc(NO₂) = 0,04 моль/л + 0,16 моль/л = 0,20 моль/л.
Это соответствует варианту №1.

Б) Для Cl₂ (Y):
c_исх(Cl₂) = [Cl₂]_равн + Δc(Cl₂) = 0,08 моль/л + 0,08 моль/л = 0,16 моль/л.
Это соответствует варианту №6.

Ответ: А → 1, Б → 6.

Источник: ФИПИ

Задание №24

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

РЕАГИРУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА

А)	NaOH(р-р) и СH₃COOH(р-р)
Б)	NaOH(р-р) и Zn(OH)₂
В)	Ba(OH)₂(р-р) и K₂SO₄(р-р)
Г)	Zn(OH)₂ и H₂SO₄(р-р)

ПРИЗНАК РЕАКЦИИ

1)	выделение бесцветного газа
2)	образование окрашенного осадка
3)	образование белого осадка
4)	растворение осадка
5)	видимые признаки реакции отсутствуют

Впишите цифры от 1 до 5

Правильный ответ

5434

Пояснение

Решение.

Для того чтобы определить признак реакции, необходимо составить уравнения химических взаимодействий и проанализировать физические свойства продуктов и исходных веществ.

А) NaOH (р-р) и CH₃COOH (р-р)
Происходит реакция нейтрализации между сильным основанием (щелочью) и слабой органической кислотой:
NaOH + CH₃COOH → CH₃COONa + H₂O
Оба исходных вещества находятся в растворе, они бесцветны. Продукты реакции — ацетат натрия (растворимая соль) и вода — также бесцветны и хорошо растворимы. В ходе реакции не выделяется газ и не выпадает осадок. Следовательно, видимые признаки реакции отсутствуют.
Соответствие: 5.

Б) NaOH (р-р) и Zn(OH)₂
Гидроксид цинка Zn(OH)₂ — это амфотерный гидроксид, который представляет собой белый нерастворимый в воде осадок. При добавлении избытка щелочи (NaOH) происходит химическое взаимодействие с образованием растворимой комплексной соли:
Zn(OH)₂ + 2NaOH → Na₂[Zn(OH)₄]
В результате реакции твердый белый осадок гидроксида цинка переходит в раствор (растворяется).
Соответствие: 4.

В) Ba(OH)₂ (р-р) и K₂SO₄ (р-р)
Это реакция ионного обмена между двумя растворимыми солями/основаниями:
Ba(OH)₂ + K₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2KOH
Сульфат бария (BaSO₄) является практически нерастворимым в воде веществом белого цвета. При смешивании растворов наблюдается выпадение белого мелкокристаллического осадка.
Соответствие: 3.

Г) Zn(OH)₂ и H₂SO₄ (р-р)
Гидроксид цинка Zn(OH)₂ — нерастворимое основание (белый осадок). При добавлении серной кислоты происходит реакция нейтрализации:
Zn(OH)₂ + H₂SO₄ → ZnSO₄ + 2H₂O
Образующийся сульфат цинка хорошо растворим в воде. Таким образом, исходный твердый гидроксид цинка исчезает, превращаясь в прозрачный раствор. Признак реакции — растворение осадка.
Соответствие: 4.

Ответ: А → 5, Б → 4, В → 3, Г → 4.

Источник: ФИПИ

25
Задание №25
Установите соответствие между полимером и мономером, из которого получают данный полимер: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
НАЗВАНИЕ ПОЛИМЕРА
А)
поливинилхлорид
Б)
дивиниловый каучук
В)
изопреновый каучук
НАЗВАНИЕ МОНОМЕРА
1)
хлорэтен
2)
2-хлорпропен
3)
бутадиен-1,3
4)
2-метилбутадиен-1,3
А
Б
В
Впишите цифры от 1 до 4
Правильный ответ
134
Пояснение
Решение.

Для решения этой задачи необходимо вспомнить названия мономеров и соответствующие им названия полимеров. Полимеры образуются в результате реакции полимеризации, когда множество молекул мономера соединяются в длинную цепь.

А) Поливинилхлорид.
Название полимера образовано от названия радикальной группы «винил» (CH₂=CH–) и хлора. Систематическое название мономера «винилхлорид» по номенклатуре ИЮПАК — хлорэтен (CH₂=CHCl). При его полимеризации разрывается двойная связь и образуется поливинилхлорид (ПВХ).
Уравнение реакции:
n CH₂=CHCl → (–CH₂–CHCl–)_n
Следовательно, А → 1.

Б) Дивиниловый каучук.
Дивинил — это тривиальное название углеводорода бутадиена-1,3 (CH₂=CH–CH=CH₂). При полимеризации этого диена образуется синтетический каучук, который называют дивиниловым или полибутадиеновым.
Уравнение реакции:
n CH₂=CH–CH=CH₂ → (–CH₂–CH=CH–CH₂–)_n
Следовательно, Б → 3.

В) Изопреновый каучук.
Изопрен — это тривиальное название 2-метилбутадиена-1,3 (CH₂=C(CH₃)–CH=CH₂). Этот мономер является основой натурального каучука и его синтетического аналога — изопренового каучука.
Уравнение реакции:
n CH₂=C(CH₃)–CH=CH₂ → (–CH₂–C(CH₃)=CH–CH₂–)_n
Следовательно, В → 4.

Ответ: А — 1, Б — 3, В — 4.

Источник: ФИПИ
26
Задание №26
К 220 г раствора с массовой долей гидроксида натрия 20% добавили 44 г воды и 36 г той же щёлочи. Вычислите массовую долю гидроксида натрия в полученном растворе. (Запишите число с точностью до десятых.)
%
Правильный ответ
26.7
Пояснение
Решение.

Для решения этой задачи нам необходимо последовательно рассчитать массу чистого вещества (щёлочи) и общую массу раствора после всех добавлений.

1) Сначала найдём массу гидроксида натрия (NaOH) в исходном растворе. Для этого массу раствора умножим на его массовую долю (в долях единицы):
m₁(NaOH) = m_{исх.р-ра} * ω₁ = 220 г * 0,20 = 44 г.

2) Теперь определим общую массу гидроксида натрия в конечном растворе. К исходному количеству щёлочи добавили ещё 36 г сухого вещества:
m_общ(NaOH) = m₁(NaOH) + m_{добавл.щелочи} = 44 г + 36 г = 80 г.

3) Рассчитаем массу полученного раствора. Она складывается из массы исходного раствора, массы добавленной воды и массы добавленной щёлочи:
m_{кон.р-ра} = m_{исх.р-ра} + m(H₂O) + m_{добавл.щелочи} = 220 г + 44 г + 36 г = 300 г.

4) Вычислим массовую долю гидроксида натрия в полученном растворе, разделив общую массу вещества на общую массу раствора:
ω_кон(NaOH) = (m_общ(NaOH) / m_{кон.р-ра}) * 100 %
ω_кон(NaOH) = (80 г / 300 г) * 100 % = 26,666... %.

5) Округляем полученный результат до десятых, как того требует условие задачи:
26,666... % ≈ 26,7 %.

Ответ: 26,7

Источник: ФИПИ
27
Задание №27
В результате реакции, термохимическое уравнение которой
2CH₃Cl_(г) + 2Na_(тв.) = C₂H_6(г) + 2NaCl_(тв.) + 763 кДж,
образовалось 150 г этана. Определите количество теплоты, которое выделилось при этом. (Запишите число с точностью до целых.)
кДж
Правильный ответ
3815
Пояснение
Решение.

Для решения этой задачи нам необходимо связать массу образовавшегося вещества с количеством теплоты, выделяющейся в ходе химической реакции согласно термохимическому уравнению.

1. Сначала найдем количество вещества (в молях) образовавшегося этана C₂H₆.
Для этого воспользуемся формулой: n = m / M, где m — масса вещества, M — его молярная масса.
Молярная масса этана M(C₂H₆) = 12 * 2 + 1 * 6 = 30 г/моль.
n(C₂H₆) = 150 г / 30 г/моль = 5 моль.

2. Проанализируем термохимическое уравнение реакции:
2 CH₃Cl (г) + 2 Na (тв.) = C₂H₆ (г) + 2 NaCl (тв.) + 763 кДж.
Из уравнения видно, что при образовании 1 моль этана (так как коэффициент перед C₂H₆ равен 1) выделяется 763 кДж теплоты.

3. Составим пропорцию для расчета выделившейся теплоты (Q):
При образовании 1 моль C₂H₆ выделяется 763 кДж.
При образовании 5 моль C₂H₆ выделяется Q кДж.
Q = (5 моль * 763 кДж) / 1 моль = 3815 кДж.

Таким образом, при образовании 150 г этана выделится 3815 кДж теплоты.

Ответ: 3815

Источник: ФИПИ
28
Задание №28
Вычислите массу (кг) железа, которую можно получить при восстановлении угарным газом образца оксида железа(III) массой 215 кг, если в указанном образце содержится 7 % примеси оксида меди(II). (Запишите число с точностью до целых.)
кг
Правильный ответ
140
Пояснение
Решение.

1. Сначала определим массу чистого оксида железа(III) в образце. По условию, образец массой 215 кг содержит 7 % примеси оксида меди(II). Значит, массовая доля чистого Fe₂O₃ составляет:
w(Fe₂O₃) = 100 % - 7 % = 93 % (или 0,93 в долях единицы).

2. Вычислим массу чистого оксида железа(III):
m(Fe₂O₃) = m(образца) * w(Fe₂O₃) = 215 кг * 0,93 = 199,95 кг.

3. Запишем уравнение реакции восстановления оксида железа(III) угарным газом (CO):
Fe₂O₃ + 3CO → (t°) 2Fe + 3CO₂↑

4. Рассчитаем количество вещества оксида железа(III).
Молярная масса M(Fe₂O₃) = 56 * 2 + 16 * 3 = 160 г/моль (или 160 кг/кмоль).
n(Fe₂O₃) = m / M = 199,95 кг / 160 кг/кмоль = 1,2496875 кмоль.

5. По уравнению реакции из 1 моль Fe₂O₃ получается 2 моль железа (соотношение коэффициентов 1 : 2). Следовательно, количество вещества железа будет в два раза больше:
n(Fe) = 2 * n(Fe₂O₃) = 2 * 1,2496875 кмоль = 2,499375 кмоль.

6. Вычислим массу полученного железа:
Молярная масса M(Fe) = 56 г/моль (или 56 кг/кмоль).
m(Fe) = n * M = 2,499375 кмоль * 56 кг/кмоль = 139,965 кг.

7. Округлим полученный результат до целого числа, как того требует условие задачи:
139,965 кг ≈ 140 кг.

Ответ: 140

Источник: ФИПИ
29
Задание №29
Из предложенного перечня выберите окислитель и восстановитель, реакция между которыми в соответствующей среде приводит к образованию бесцветного раствора. В качестве среды для протекания реакции можно использовать воду или вещество, приведённое в перечне. В ответе запишите уравнение только одной из возможных окислительно-восстановительных реакций с участием выбранных веществ. Составьте электронный баланс (запишите уравнения процессов окисления и восстановления), укажите окислитель и восстановитель.
Ваше решениедо 2 баллов
Запишите решение задачи...
Решение
Решение. По условию нужен бесцветный раствор. Из перечня выбираем азотную кислоту HNO₃ (окислитель за счёт N⁺⁵, она же кислая среда) и фосфин PH₃ (восстановитель за счёт P⁻³).

Сульфид меди(II) в качестве восстановителя не подходит: он дал бы нитрат меди(II), а его раствор голубой. Фосфин же окисляется до фосфорной кислоты H₃PO₄, раствор которой бесцветен — именно это и требуется по условию.

Молекулярное уравнение:
3PH₃ + 8HNO₃ (разб.) → 3H₃PO₄ + 8NO↑ + 4H₂O

Электронный баланс:
P⁻³ − 8e⁻ → P⁺⁵ | 3 | окисление, восстановитель
N⁺⁵ + 3e⁻ → N⁺² | 8 | восстановление, окислитель

Окислитель — HNO₃ (N⁺⁵); восстановитель — PH₃ (P⁻³).

Проверка: отдано 3 · 8 = 24 электрона, принято 8 · 3 = 24 электрона. Атомы водорода: слева 3 · 3 + 8 = 17, справа 3 · 3 + 4 · 2 = 17.

Ответ: 3PH₃ + 8HNO₃ (разб.) → 3H₃PO₄ + 8NO↑ + 4H₂O; окислитель HNO₃, восстановитель PH₃; образуется бесцветный раствор фосфорной кислоты.

Источник: ФИПИ
30
Задание №30
Из предложенного перечня выберите два вещества, реакция ионного обмена между которыми не сопровождается видимыми признаками. Запишите молекулярное, полное и сокращённое ионные уравнения только одной из возможных реакций.
Ваше решениедо 2 баллов
Запишите решение задачи...
Решение
Решение. Нужна реакция без видимых признаков — без осадка, газа и изменения окраски. Такова нейтрализация азотной кислоты HNO₃ гидроксидом бария Ba(OH)₂: оба исходных вещества и продукт Ba(NO₃)₂ растворимы и бесцветны. Пара Ba(OH)₂ + KHSO₄ дала бы осадок BaSO₄, а HNO₃ + Al(OH)₃ — растворение осадка; оба варианта условию не отвечают.
Молекулярное уравнение:
2HNO₃ + Ba(OH)₂ → Ba(NO₃)₂ + 2H₂O
Полное ионное уравнение:
2H⁺ + 2NO₃⁻ + Ba²⁺ + 2OH⁻ → Ba²⁺ + 2NO₃⁻ + 2H₂O
Сокращённое ионное уравнение:
H⁺ + OH⁻ → H₂O
Все ионы, кроме H⁺ и OH⁻, остаются в растворе; суть реакции — образование слабого электролита воды.
Проверка: в молекулярном уравнении слева и справа по Ba 1, N 2, O 8, H 4; в сокращённом ионном суммарный заряд слева 0 и справа 0 — совпадают.
Ответ: 2HNO₃ + Ba(OH)₂ → Ba(NO₃)₂ + 2H₂O; 2H⁺ + 2NO₃⁻ + Ba²⁺ + 2OH⁻ → Ba²⁺ + 2NO₃⁻ + 2H₂O; H⁺ + OH⁻ → H₂O.

Источник: ФИПИ
31
Задание №31
К раствору сульфата меди(II) добавили раствор хлорида бария, образовавшийся осадок отделили. Оставшийся раствор подвергли электролизу. При этом на аноде выделился газ. Газ пропустили через раствор бромида натрия. Полученное простое вещество прореагировало с горячим раствором гидроксида калия, в результате чего в растворе образовалось две соли.
Напишите уравнения четырёх описанных реакций.
Ваше решениедо 4 баллов
Запишите решение задачи...
Решение
Решение. После осаждения сульфат-ионов в растворе остаётся хлорид меди(II); при его электролизе анодный газ — хлор.
1) Осаждение сульфата бария:
CuSO₄ + BaCl₂ → BaSO₄↓ + CuCl₂
2) Электролиз раствора хлорида меди(II): на катоде — медь, на аноде — хлор:
CuCl₂ → (электролиз) Cu + Cl₂↑
3) Хлор — более сильный окислитель, чем бром, и вытесняет его из бромида:
Cl₂ + 2NaBr → 2NaCl + Br₂
4) Простое вещество — бром. С горячим раствором щёлочи галоген диспропорционирует, и в растворе образуются две соли — бромид и бромат калия:
3Br₂ + 6KOH → (t°) 5KBr + KBrO₃ + 3H₂O
Проверка: в последнем уравнении слева 6 атомов Br, 6 атомов K, 6 атомов O и 6 атомов H; справа 5 + 1 = 6 атомов Br, 5 + 1 = 6 атомов K, 3 + 3 = 6 атомов O и 6 атомов H.
Ответ: уравнения четырёх реакций:
CuSO₄ + BaCl₂ → BaSO₄↓ + CuCl₂
CuCl₂ → (электролиз) Cu + Cl₂↑
Cl₂ + 2NaBr → 2NaCl + Br₂
3Br₂ + 6KOH → (t°) 5KBr + KBrO₃ + 3H₂O

Источник: ФИПИ
32
Задание №32
Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
При написании уравнений реакций указывайте преимущественно образующиеся продукты, используйте структурные формулы органических веществ.
Ваше решениедо 5 баллов
Запишите решение задачи...
Решение
Решение. Схема: X₁ → (Cr₂O₃, t°) X₂ → (CH₂=CH₂, H₃PO₄) этилбензол → (Cl₂, hv) X₃ → (KOH, H₂O) X₄ → (K₂Cr₂O₇, H₂SO₄) метилфенилкетон. Разберём её по стрелкам, идя от известных веществ.
Этилбензол получается алкилированием этиленом, значит X₂ — бензол. Бензол над оксидом хрома(III) при нагревании получают дегидроциклизацией н-гексана, поэтому X₁ — гексан.
Алкилирование бензола этиленом в присутствии фосфорной кислоты даёт этилбензол.
Хлорирование этилбензола на свету идёт по радикальному механизму в боковую цепь, причём преимущественно по α-атому углерода (он ближе к кольцу и даёт более устойчивый радикал). X₃ — (1-хлорэтил)бензол C₆H₅-CHCl-CH₃.
Водный раствор щёлочи замещает атом хлора на гидроксильную группу (спиртовой раствор дал бы стирол, поэтому условие «KOH, H₂O» здесь решающее). X₄ — 1-фенилэтанол C₆H₅-CH(OH)-CH₃.
Дихромат калия в кислой среде окисляет вторичный спирт до кетона — получается метилфенилкетон (ацетофенон), изображённый на схеме.
Уравнения реакций:
1) CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₃ → (Cr₂O₃, t°) C₆H₆ + 4H₂
2) C₆H₆ + CH₂=CH₂ → (H₃PO₄, t°) C₆H₅-CH₂-CH₃
3) C₆H₅-CH₂-CH₃ + Cl₂ → (hv) C₆H₅-CHCl-CH₃ + HCl
4) C₆H₅-CHCl-CH₃ + KOH (водн. р-р) → (t°) C₆H₅-CH(OH)-CH₃ + KCl
5) 3C₆H₅-CH(OH)-CH₃ + K₂Cr₂O₇ + 4H₂SO₄ → (t°) 3C₆H₅-CO-CH₃ + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + 7H₂O
Проверка пятого уравнения. Электронный баланс: спирт при переходе в кетон отдаёт 2 электрона, дихромат принимает 6 электронов (2Cr⁺⁶ → 2Cr⁺³), отсюда коэффициент 3 перед спиртом и кетоном. По атомам: H — слева 3·10 + 4·2 = 38, справа 3·8 + 7·2 = 38; O — слева 3·1 + 7 + 4·4 = 26, справа 3·1 + 12 + 4 + 7 = 26; S — слева 4, справа 3 + 1 = 4.
Ответ: X₁ — гексан CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₃; X₂ — бензол C₆H₆; X₃ — (1-хлорэтил)бензол C₆H₅-CHCl-CH₃; X₄ — 1-фенилэтанол C₆H₅-CH(OH)-CH₃. Пять уравнений реакций приведены выше.

Источник: ФИПИ
33
Задание №33
Нахождение молекулярной формулы органического вещества по его плотности и массовым долям элементовФормула по продуктам сгоранияСтруктурная формула вещества
Другие навыки
Масса и количество веществаОбъём газа и количество
3 баллаФИПИ#77005
При сгорании 6,1 г органического вещества А получили 7,84 л (н.у.) углекислого газа и 2,7 г воды. Известно, что это вещество может быть получено путём окисления соответствующего углеводорода Б раствором перманганата калия в присутствии серной кислоты, причём углекислый газ в ходе окисления не образуется.
На основании данных условия задачи:
1) проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин) и установите молекулярную формулу исходного органического вещества;
2) составьте структурную формулу этого вещества, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;
3) напишите уравнение реакции получения вещества А окислением углеводорода Б раствором перманганата калия в сернокислой среде (используйте структурные формулы органических веществ).
Ваше решениедо 3 баллов
Запишите решение задачи...
Решение
Решение.

1) Вычисления и молекулярная формула вещества А.

n(CO₂) = 7,84 л / 22,4 л/моль = 0,35 моль, значит n(C) = 0,35 моль, m(C) = 4,2 г.

n(H₂O) = 2,7 г / 18 г/моль = 0,15 моль, значит n(H) = 0,3 моль, m(H) = 0,3 г.

m(O) = 6,1 г − 4,2 г − 0,3 г = 1,6 г, n(O) = 1,6 г / 16 г/моль = 0,1 моль.

n(C) : n(H) : n(O) = 0,35 : 0,3 : 0,1 = 7 : 6 : 2. Простейшая формула C₇H₆O₂, M = 122 г/моль.

Проверка: n(A) = 6,1 г / 122 г/моль = 0,05 моль, тогда n(O) = 2 · 0,05 = 0,1 моль — совпадает, формула истинная. Степень ненасыщенности (2 · 7 + 2 − 6) / 2 = 5, то есть бензольное кольцо (4) и одна двойная связь C=O (1).

Вещество получают окислением углеводорода Б сернокислым раствором перманганата калия, причём углекислый газ не выделяется: значит окисляется одна боковая цепь, содержащая один атом углерода. Вещество А — бензойная кислота, углеводород Б — толуол.

2) Структурная формула вещества А.

C₆H₅–COOH — бензольное кольцо, у которого один атом водорода замещён карбоксильной группой (бензойная кислота).

3) Уравнение реакции получения вещества А окислением толуола.

5C₆H₅–CH₃ + 6KMnO₄ + 9H₂SO₄ → 5C₆H₅–COOH + 6MnSO₄ + 3K₂SO₄ + 14H₂O

Проверка: углерод атома метильной группы отдаёт 6 электронов (от −3 до +3), марганец принимает 5 (от +7 до +2), поэтому коэффициенты 5 и 6; сера 9 = 6 + 3; калий 6 = 6; водород 5 · 8 + 18 = 5 · 6 + 28 = 58.

Ответ: молекулярная формула вещества А — C₇H₆O₂ (M = 122 г/моль); структурная формула — C₆H₅–COOH (бензойная кислота); уравнение получения: 5C₆H₅–CH₃ + 6KMnO₄ + 9H₂SO₄ → 5C₆H₅–COOH + 6MnSO₄ + 3K₂SO₄ + 14H₂O

Источник: ФИПИ
34
Задание №34
При нагревании образца карбоната кальция часть вещества разложилась. В результате образовался твёрдый остаток, масса которого в 1,4 раза меньше массы исходного карбоната. Этот остаток растворили в 640 г 25%-ной соляной кислоты. При этом массовая доля кислоты уменьшилась вдвое. Вычислите объём (н.у.) газа, выделившегося при прокаливании.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).
Ваше решениедо 4 баллов
Запишите решение задачи...
Решение
Решение. Остаток после прокаливания — смесь оксида кальция и не разложившегося карбоната кальция; в соляной кислоте растворяются оба компонента.

Уравнения реакций:
CaCO₃ → (t°) CaO + CO₂↑
CaO + 2HCl → CaCl₂ + H₂O
CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂↑

Ключевая идея. Пусть исходно было n моль CaCO₃ (масса 100n г), из них разложилось d моль. Независимо от глубины разложения на каждый атом кальция расходуется 2 моль HCl, поэтому
n(HCl прореаг.) = 2n моль; m(HCl прореаг.) = 2n · 36,5 г/моль = 73n г.
Масса раствора тоже не зависит от d:
m(остатка) = (100n − 44d) г; при растворении выделяется (n − d) моль CO₂, то есть 44(n − d) г;
m(р-ра) = 640 г + (100n − 44d) − 44(n − d) = (640 + 56n) г.

Использование условия о массовой доле. m(HCl исх.) = 640 г · 0,25 = 160 г; конечная доля вдвое меньше: 25 % / 2 = 12,5 %.
(160 − 73n) / (640 + 56n) = 0,125, отсюда 160 − 73n = 80 + 7n, отсюда 80n = 80, отсюда n = 1 моль.
Значит m(CaCO₃ исх.) = 100 г, а n(HCl прореаг.) = 2 моль при исходных 160 г / 36,5 г/моль ≈ 4,38 моль — кислота действительно в избытке, весь остаток растворился.

Объём газа при прокаливании. Масса остатка в 1,4 раза меньше массы исходного карбоната:
m(остатка) = 100 г / 1,4 = 71,43 г;
m(CO₂) = 100 г − 71,43 г = 28,57 г; n(CO₂) = 28,57 г / 44 г/моль = 0,649 моль;
V(CO₂) = 0,649 моль · 22,4 л/моль = 14,55 л ≈ 14,5 л.

Проверка: разложилось 0,649 моль из 1 моль (разложение частичное); m(HCl ост.) = 160 г − 73 г = 87 г, m(р-ра) = 640 г + 56 г = 696 г, w(HCl) = 87 г / 696 г = 12,5 % — ровно вдвое меньше исходных 25 %.

Ответ: CaCO₃ → (t°) CaO + CO₂↑; CaO + 2HCl → CaCl₂ + H₂O; CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂↑; V(CO₂) ≈ 14,5 л.

Источник: ФИПИ

Задание 1 из 34

1)	гидроксид железа(III)
2)	сульфат магния
3)	гидрофосфат натрия
4)	нитрат серебра
5)	гидроксид натрия

А)	CO₂
Б)	CuCl₂
В)	NH₃
Г)	FeS

1)	HNO₃, HBr, O₂
2)	AgNO₃, K₂S, KI
3)	Mg, CaO, H₂O
4)	NaOH, HNO₃, FeS
5)	H₂SO₄, O₂, K₂SO₄

А)	$\text{KClO}_{\text{3}} \rightarrow^{t \circ , \text{MnO}_{2}}$
Б)	Cl₂O и KOH
В)	KOH и Cl₂ (t°)
Г)	KOH и Cl₂ (0 °C)