Вариант 2 · Июль 2026

Решение.

Для выполнения этого задания важно различать понятия «простое вещество» и «химический элемент». Простое вещество — это форма существования элемента в свободном виде, обладающая определёнными физическими и химическими свойствами (цвет, плотность, способность вступать в реакции с другими веществами). Химический элемент — это вид атомов, который входит в состав сложных веществ или смесей.

Разберём каждое утверждение:

1) Многие металлы вытесняют водород из кислот.
В данном случае речь идёт о химической реакции между металлом и кислотой, в результате которой выделяется газ $H_{2}$. Здесь водород рассматривается как конкретное вещество, обладающее определёнными химическими свойствами (способностью выделяться в свободном виде). Это описание физического объекта, а не просто типа атомов в составе молекулы. Следовательно, это простое вещество.

2) Метан образует взрывоопасную смесь с воздухом.
Воздух — это не индивидуальное вещество, а природная смесь газов (азота, кислорода, аргона и др.). Когда мы говорим о смеси, мы подразумеваем совокупность различных веществ. В данном контексте воздух выступает как среда, а не как простое вещество (так как он состоит из разных молекул). Это утверждение не подходит под определение простого вещества.

3) В состав многих парфюмерных изделий входит глицерин.
Глицерин имеет химическую формулу $C_{3}H_{8}O_{3}$. Это сложное вещество, состоящее из атомов трёх разных элементов (углерода, водорода и кислорода). По определению, глицерин не может быть простым веществом.

4) В сельском хозяйстве серу применяют в качестве фунгицида.
Здесь описывается практическое применение конкретного вещества — серы ($S$) — для борьбы с грибковыми заболеваниями растений. Речь идёт об использовании физического тела (порошка или гранул серы), обладающего специфическими свойствами. Это простое вещество.

5) Для производства удобрений используют аммиак.
Аммиак имеет формулу $NH_{3}$. Как и в случае с глицерином, это сложное вещество, так как его молекула состоит из атомов разных химических элементов (азота и водорода). Следовательно, аммиак не является простым веществом.

Таким образом, простое вещество упоминается в пунктах 1 и 4.

Ответ: 14

Источник: ФИПИ

Решение.

Для решения данной задачи проанализируем предложенную модель атома. На рисунке мы видим ядро (в центре) и окружающие его электронные слои (орбитали) с электронами (розовые точки).

Шаг 1. Определение заряда ядра (Y).
В нейтральном атоме общее число электронов равно числу протонов в ядре, что соответствует порядковому номеру элемента и величине заряда ядра. Посчитаем общее количество электронов на всех слоях:
— на первом (внутреннем) слое: $2$ электрона;
— на втором слое: $8$ электронов;
— на третьем (внешнем) слое: $6$ электронов.
Итого: $2 + 8 + 6 = 16$ электронов.
Следовательно, заряд ядра атома $Y = 16$.

Шаг 2. Определение номера группы (X).
Для элементов главных подгрупп номер группы совпадает с числом электронов на внешнем (последнем) электронном слое.
Как мы посчитали в предыдущем шаге, на внешнем слое данного атома находится $6$ электронов.
Значит, этот элемент (сера, $S$) расположен в $VI$ группе (или $6$-й группе в современной нумерации). Таким образом, $X = 6$.

Шаг 3. Формирование ответа.
Нам необходимо записать сначала значение $X$, а затем значение $Y$.
$X = 6$
$Y = 16$
Получаем последовательность цифр: $616$.

Ответ: 616

Источник: ФИПИ

Решение.

Для выполнения этого задания необходимо проанализировать положение указанных химических элементов в Периодической системе Д. И. Менделеева и вспомнить закономерности изменения свойств элементов.

1. Определим положение элементов в таблице:
Все три элемента находятся в 3-м периоде:
— Кремний $(\text{Si})$ находится в IV группе (порядковый номер 14);
— Сера $(\text{S})$ находится в VI группе (порядковый номер 16);
— Хлор $(\text{Cl})$ находится в VII группе (порядковый номер 17).

2. Вспомним закономерность изменения восстановительных свойств:
В пределах одного периода (слева направо) с увеличением заряда ядра атома радиус атома уменьшается, а количество электронов на внешнем слое растёт. Из-за этого атомам становится сложнее отдавать электроны и легче их принимать. Следовательно, восстановительные свойства простых веществ в периоде ослабевают слева направо (от металлов к неметаллам), а усиливаются справа налево.

3. Расположим элементы в порядке увеличения их восстановительных свойств:
Самым слабым восстановителем (самым сильным окислителем) из этой тройки является хлор, так как он находится правее всех. Самым сильным восстановителем является кремний, так как он находится левее всех в этом ряду.
Порядок увеличения восстановительных свойств (от самого слабого к самому сильному):
Хлор $(\text{Cl})$ → Сера $(\text{S})$ → Кремний $(\text{Si})$.

4. Сопоставим элементы с их номерами в условии:
3) хлор
1) сера
2) кремний

Таким образом, последовательность цифр: 3, 1, 2.

Ответ: 312

Источник: ФИПИ

Решение.

Для определения степени окисления элемента в сложном веществе воспользуемся правилом: сумма степеней окисления всех атомов в молекуле или формульной единице равна нулю. Также вспомним постоянные степени окисления: у кислорода в большинстве соединений она равна $–2$, у металлов главных подгрупп она равна номеру группы со знаком $+$.

А) $Fe_{2}(SO_{4})_{3}$ (сульфат железа(III))
Данное вещество состоит из ионов железа $Fe^{3+}$ и сульфат-ионов $SO_{4}^{2-}$. Рассмотрим кислотный остаток $SO_{4}^{2-}$. Сумма степеней окисления внутри иона равна его заряду ($–2$).
Пусть степень окисления серы равна $x$. Степень окисления кислорода равна $–2$.
Составим уравнение: $x + 4 \cdot (–2) = –2$.
$x - 8 = –2$;
$x = +6$.
Следовательно, степень окисления серы в $Fe_{2}(SO_{4})_{3}$ равна $+6$. Это соответствует варианту 4.

Б) $P_{2}S_{3}$ (сульфид фосфора(III))
В бинарных соединениях (состоящих из двух элементов) более электроотрицательный элемент стоит на втором месте и проявляет свою низшую степень окисления. Сера находится в VI группе, её низшая степень окисления рассчитывается как $номер\ группы - 8$, то есть $6 - 8 = –2$.
Проверим через фосфор: у фосфора здесь степень окисления $+3$.
$2 \cdot (+3) + 3 \cdot (–2) = 6 - 6 = 0$. Условие электронейтральности соблюдается.
Следовательно, степень окисления серы в $P_{2}S_{3}$ равна $–2$. Это соответствует варианту 1.

В) $MgSO_{3}$ (сульфит магния)
Магний — металл II группы главной подгруппы, его степень окисления всегда $+2$. Кислород имеет степень окисления $–2$. Пусть степень окисления серы равна $y$.
Составим уравнение для всей молекулы:
$+2 + y + 3 \cdot (–2) = 0$;
$2 + y - 6 = 0$;
$y - 4 = 0$;
$y = +4$.
Следовательно, степень окисления серы в $MgSO_{3}$ равна $+4$. Это соответствует варианту 3.

Ответ: А — 4, Б — 1, В — 3.

Источник: ФИПИ

Решение.

Для выполнения этого задания вспомним основные типы химических связей:
1. Ионная связь возникает между типичным металлом и неметаллом (или между катионом металла/аммония и кислотным остатком).
2. Ковалентная связь возникает между атомами неметаллов. Если неметаллы разные — связь ковалентная полярная, если одинаковые — неполярная.

Проанализируем каждое вещество из списка:

1) $K_{2}SO_{4}$ (сульфат калия). Это соль. Она состоит из катионов металла $K^{+}$ и сложного аниона кислотного остатка $SO_{4}^{2-}$. Между катионом калия и сульфат-ионом существует ионная связь. Внутри самого сульфат-иона атомы серы и кислорода (оба — неметаллы) соединены между собой ковалентной полярной связью. Следовательно, это вещество содержит оба типа связи. Подходит.

2) $NO$ (оксид азота(II)). Состоит из двух разных неметаллов. Здесь присутствует только ковалентная полярная связь. Не подходит.

3) $H_{3}PO_{4}$ (фосфорная кислота). Состоит только из атомов неметаллов ($H$, $P$, $O$). В молекулах кислот связи между всеми атомами ковалентные полярные. Ионных связей в чистой кислоте нет. Не подходит.

4) $KOH$ (гидроксид калия). Это щелочь. Она состоит из катиона металла $K^{+}$ и сложной гидроксогруппы $OH^{-}$. Между металлом и группой $OH$ связь ионная. Внутри гидроксид-иона между атомами кислорода и водорода (неметаллы) связь ковалентная полярная. Следовательно, это вещество содержит оба типа связи. Подходит.

5) $H_{2}S$ (сероводород). Состоит из двух разных неметаллов. Здесь присутствует только ковалентная полярная связь. Не подходит.

Таким образом, веществами с ионным и ковалентным типами связи являются сульфат калия и гидроксид калия.

Ответ: 14

Источник: ФИПИ

Решение.

Для того чтобы выбрать верные утверждения, проанализируем положение азота ($N$) и фосфора ($P$) в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева и их свойства.

Азот находится во 2-м периоде, V группе (главной подгруппе). Его порядковый номер — 7.
Фосфор находится в 3-м периоде, V группе (главной подгруппе). Его порядковый номер — 15.

Разберём каждое утверждение:

1) Атом имеет три электрона во внешнем слое.
Количество электронов на внешнем слое для элементов главных подгрупп равно номеру группы. Так как и азот, и фосфор находятся в V группе, у них на внешнем слое по 5 электронов. Утверждение неверно.

2) Соответствующее простое вещество существует в виде двухатомных молекул (н.у.).
Азот при нормальных условиях — это газ, состоящий из двухатомных молекул $N_{2}$. Однако фосфор существует в виде нескольких аллотропных модификаций (белый, красный, чёрный фосфор), и его молекулы имеют другое строение (например, белый фосфор — $P_{4}$). Утверждение неверно для фосфора.

3) Простое вещество является неметаллом.
В Периодической системе неметаллы располагаются в верхней правой части (над диагональю $B$ — $At$). И азот, и фосфор относятся к типичным неметаллам. Утверждение верно.

4) Значение электроотрицательности больше, чем у кремния.
Электроотрицательность элементов увеличивается в периодах слева направо и в группах снизу вверх. Кремний ($Si$) находится в IV группе 3-го периода. Фосфор ($P$) стоит правее кремния в том же периоде, значит, его электроотрицательность выше. Азот ($N$) стоит выше и правее кремния, следовательно, его электроотрицательность также значительно выше. Утверждение верно.

5) Химический элемент образует высший оксид состава $Э_{2}O_{3}$.
Высшая валентность элементов V группы в оксидах равна номеру группы, то есть V. Следовательно, общая формула высшего оксида для них — $Э_{2}O_{5}$ (например, $N_{2}O_{5}$ и $P_{2}O_{5}$). Формула $Э_{2}O_{3}$ соответствует оксиду, где элемент проявляет валентность III, что не является высшей для данных элементов. Утверждение неверно.

Таким образом, общими характеристиками являются утверждения № 3 и № 4.

Ответ: 34

Источник: ФИПИ

Решение.

Для выполнения этого задания необходимо вспомнить классификацию оснований. Основания делятся на две основные группы: растворимые в воде (щёлочи) и нерастворимые в воде.

1) Определение щёлочи: Щёлочи — это растворимые в воде основания, образованные щелочными металлами (I группа, главная подгруппа: $Li$, $Na$, $K$, $Rb$, $Cs$) и щелочноземельными металлами (II группа, главная подгруппа: $Ca$, $Sr$, $Ba$).

2) Анализ предложенных веществ:
1. $Zn(OH)_{2}$ — гидроксид цинка. Это амфотерный гидроксид, он практически не растворяется в воде. Не является щёлочью.
2. $Ba(OH)_{2}$ — гидроксид бария. Барий — это щелочноземельный металл. Согласно таблице растворимости, это вещество хорошо растворимо в воде. Значит, это щёлочь.
3. $Cu(OH)_{2}$ — гидроксид меди(II). Это нерастворимое в воде основание (в таблице растворимости стоит буква «Н»). Не является щёлочью.
4. $Fe(OH)_{2}$ — гидроксид железа(II). Это также нерастворимое в воде основание. Не является щёлочью.
5. $Ca(OH)_{2}$ — гидроксид кальция. Кальций — это щелочноземельный металл. Несмотря на то, что в таблице растворимости он отмечен как малорастворимый («М»), в химии его традиционно относят к щёлочам, так как его водный раствор (известковая вода) обладает всеми свойствами сильных оснований.

Таким образом, из предложенного списка щелочами являются гидроксид бария и гидроксид кальция.

Ответ: 25

Источник: ФИПИ

Решение.

Для решения этой задачи необходимо проанализировать химические свойства оксида магния $MgO$.
Оксид магния — это типичный основный оксид. Основные оксиды проявляют характерные свойства: они взаимодействуют с кислотами и кислотными оксидами с образованием солей.

Разберём каждое из предложенных веществ:

1) $KNO_{3}$ (нитрат калия) — это соль. Основные оксиды, как правило, не вступают в реакции обмена с солями в обычных условиях. Реакция не идёт.

2) $SO_{3}$ (оксид серы (VI)) — это кислотный оксид. Основные оксиды активно взаимодействуют с кислотными оксидами, в результате чего образуется соль. В данном случае образуется сульфат магния:
$MgO + SO_{3} \rightarrow MgSO_{4}$
Это утверждение верно.

3) $NaOH$ (гидроксид натрия) — это сильное основание (щёлочь). Основные оксиды не реагируют с основаниями, так как они имеют сходную химическую природу. Реакция не идёт.

4) $CaSO_{4}$ (сульфат кальция) — это соль. Как и в первом случае, основный оксид не взаимодействует с солью. Реакция не идёт.

5) $HCl$ (соляная кислота) — это сильная кислота. Основные оксиды всегда реагируют с кислотами с образованием соли и воды (реакция нейтрализации):
$MgO + 2HCl \rightarrow MgCl_{2} + H_{2}O$
Это утверждение верно.

Таким образом, оксид магния реагирует с кислотным оксидом $SO_{3}$ и соляной кислотой $HCl$.

Ответ: 2, 5

Источник: ФИПИ

Решение.

Для успешного решения этой задачи необходимо вспомнить, как ведут себя металлы и их оксиды в реакциях с серной кислотой разной концентрации.

А) $H_2SO_4(конц.) + Fe \rightarrow$ (при нагревании)
Концентрированная серная кислота является сильным окислителем. При взаимодействии с металлами она не выделяет водород. Железо при нагревании окисляется до степени окисления $+3$, образуя соль сульфат железа(III). Сама сера в составе кислоты восстанавливается до сернистого газа $SO_2$.
Уравнение реакции: $2Fe + 6H_2SO_4(конц.) \xrightarrow{t} Fe_2(SO_4)_3 + 3SO_2 \uparrow + 6H_2O$.
Этому процессу соответствует вариант 3.

Б) $H_2SO_4(разб.) + Fe \rightarrow$
Разбавленная серная кислота проявляет свойства обычных кислот: она реагирует с металлами, стоящими в ряду активности до водорода. В таких реакциях железо окисляется только до степени окисления $+2$, образуя сульфат железа(II), и выделяется свободный водород $H_2$.
Уравнение реакции: $Fe + H_2SO_4(разб.) \rightarrow FeSO_4 + H_2 \uparrow$.
Этому процессу соответствует вариант 1.

В) $H_2SO_4(разб.) + FeO \rightarrow$
Здесь происходит реакция обмена между основным оксидом и кислотой. В оксиде железа(II) $FeO$ железо уже находится в степени окисления $+2$. При взаимодействии с разбавленной серной кислотой образуются соль и вода, при этом степени окисления элементов не меняются.
Уравнение реакции: $FeO + H_2SO_4(разб.) \rightarrow FeSO_4 + H_2O$.
Этому процессу соответствует вариант 2.

Ответ: 312

Источник: ФИПИ

Решение.

Разберём химические свойства каждого из предложенных веществ и подберём подходящие пары реагентов.

А) Кислород $O_2$
Кислород является сильным окислителем и активно взаимодействует как с простыми, так и со сложными веществами (реакции горения и окисления).
Рассмотрим вариант 3: $FeS$ и $N_2$.
1) При обжиге сульфида железа (II) кислородом образуются оксид железа (III) и сернистый газ: $4FeS + 7O_2 \xrightarrow{t} 2Fe_2O_3 + 4SO_2$.
2) С азотом кислород реагирует при очень высоких температурах (например, при разряде молнии), образуя оксид азота (II): $N_2 + O_2 \rightleftarrows 2NO$.
Следовательно, для кислорода подходит пара под номером 3.

Б) Оксид железа (III) $Fe_2O_3$
Это амфотерный оксид с преобладанием основных свойств. Он может реагировать с кислотами, а также восстанавливаться до чистого железа при помощи углерода или водорода.
Рассмотрим вариант 2: $HNO_3$ и $C$.
1) Реакция с азотной кислотой (обмен): $Fe_2O_3 + 6HNO_3 \rightarrow 2Fe(NO_3)_3 + 3H_2O$.
2) Реакция с углеродом (восстановление металла): $Fe_2O_3 + 3C \xrightarrow{t} 2Fe + 3CO$.
Следовательно, для оксида железа (III) подходит пара под номером 2.

В) Разбавленная серная кислота $H_2SO_4$ (разб.)
Разбавленная серная кислота проявляет типичные свойства кислот: взаимодействует с основаниями, нерастворимыми гидроксидами и металлами, стоящими в электрохимическом ряду напряжений до водорода.
Рассмотрим вариант 4: $Cu(OH)_2$ и $Mg$.
1) Реакция с нерастворимым основанием (нейтрализация): $Cu(OH)_2 + H_2SO_4 \rightarrow CuSO_4 + 2H_2O$.
2) Реакция с активным металлом магнием (замещение): $Mg + H_2SO_4 \rightarrow MgSO_4 + H_2 \uparrow$.
Следовательно, для серной кислоты подходит пара под номером 4.

Ответ: А → 3, Б → 2, В → 4.

Источник: ФИПИ

Решение.

Для решения этой задачи необходимо вспомнить определение реакции обмена. Реакция обмена — это химическая реакция между двумя сложными веществами, в ходе которой они обмениваются своими составными частями. Такие реакции протекают без изменения степеней окисления элементов.

Разберём каждое из предложенных утверждений:

1) Гидроксид натрия и соляная кислота.
Это взаимодействие основания и кислоты (реакция нейтрализации). В ходе реакции ионы натрия и водорода меняются местами. Образуются соль и вода:
$NaOH + HCl = NaCl + H_{2}O$
Это классическая реакция обмена.

2) Сульфат натрия и хлорид бария.
Взаимодействуют две растворимые соли. Ионы натрия и бария меняются местами, в результате чего образуется нерастворимый осадок сульфата бария:
$Na_{2}SO_{4} + BaCl_{2} = BaSO_{4}\downarrow + 2NaCl$
Это также реакция обмена, так как вещества обменялись своими ионами.

3) Гидроксид натрия и алюминий.
Здесь сложное вещество (щелочь) взаимодействует с простым веществом (металлом). В таких процессах происходит изменение степеней окисления, это окислительно-восстановительная реакция, которая не относится к реакциям обмена.

4) Бром и иодид калия.
Взаимодействие простого вещества (галогена) со сложным (солью). Более активный галоген вытесняет менее активный:
$Br_{2} + 2KI = 2KBr + I_{2}$
Это реакция замещения, а не обмена.

5) Серная кислота и цинк.
Взаимодействие кислоты с металлом. Цинк вытесняет водород из кислоты:
$Zn + H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow$
Это типичная реакция замещения.

Таким образом, реакциями обмена являются только пары под номерами 1 и 2.

Ответ: 12

Источник: ФИПИ

Решение.

Для того чтобы определить признак химической реакции, необходимо составить уравнения взаимодействий и проанализировать свойства образующихся продуктов.

А) Взаимодействие хлорида алюминия $AlCl_{3}$ и нитрата серебра $AgNO_{3}$.
Это реакция ионного обмена между двумя солями. Запишем уравнение:
$AlCl_{3} + 3AgNO_{3} \rightarrow Al(NO_{3})_{3} + 3AgCl \downarrow$
В результате реакции образуется хлорид серебра $AgCl$. Согласно таблице растворимости, это вещество нерастворимо в воде и выпадает в виде белого творожистого осадка. Следовательно, признак реакции — образование осадка (1).

Б) Взаимодействие гидроксида алюминия $Al(OH)_{3}$ и гидроксида натрия $NaOH$.
Гидроксид алюминия является амфотерным основанием и представляет собой нерастворимый в воде белый осадок. При добавлении к нему раствора сильной щелочи (гидроксида натрия) происходит химическое взаимодействие с образованием растворимой комплексной соли:
$Al(OH)_{3} + NaOH \rightarrow Na[Al(OH)_{4}]$
Так как продукт реакции (тетрагидроксоалюминат натрия) хорошо растворим, мы будем наблюдать, как исходный твердый гидроксид алюминия «исчезает». Признак реакции — растворение осадка (2).

В) Взаимодействие карбоната калия $K_{2}CO_{3}$ и соляной кислоты $HCl$.
Это реакция обмена между солью слабой летучей кислоты и сильной кислотой:
$K_{2}CO_{3} + 2HCl \rightarrow 2KCl + H_{2}O + CO_{2} \uparrow$
В ходе реакции образуется угольная кислота $H_{2}CO_{3}$, которая мгновенно разлагается на воду и углекислый газ. Мы увидим интенсивное «вскипание» раствора из-за пузырьков газа. Признак реакции — выделение газа (3).

Ответ: А → 1, Б → 2, В → 3.

Источник: ФИПИ

Решение.

Для решения этой задачи вспомним определение: электролиты — это вещества, растворы или расплавы которых проводят электрический ток. К электролитам относятся вещества с ионной или сильно полярной ковалентной связью: растворимые соли, щелочи и кислоты.

Разберем каждое вещество из предложенного списка:

1) Сульфат аммония — химическая формула $(NH_{4})_{2}SO_{4}$. Это соль, образованная катионами аммония и сульфат-анионами. Соли являются сильными электролитами. При растворении в воде сульфат аммония полностью диссоциирует на ионы:
$(NH_{4})_{2}SO_{4} \rightarrow 2NH_{4}^{+} + SO_{4}^{2-}$.
Следовательно, это вещество является электролитом.

2) Оксид азота(I) — химическая формула $N_{2}O$. Это несолеобразующий оксид, вещество молекулярного строения с ковалентной связью. Он не диссоциирует на ионы в растворе, поэтому является неэлектролитом.

3) Силикат натрия — химическая формула $Na_{2}SiO_{3}$. Это растворимая соль (так называемое «жидкое стекло»). Как и любая растворимая соль, силикат натрия в водном растворе распадается на ионы:
$Na_{2}SiO_{3} \rightarrow 2Na^{+} + SiO_{3}^{2-}$.
Следовательно, это вещество является электролитом.

4) Белый фосфор — химическая формула $P_{4}$. Это простое вещество, неметалл. Молекулы фосфора образованы за счет неполярных ковалентных связей. Он не проводит ток и не распадается на ионы, то есть является неэлектролитом.

5) Этиловый спирт — химическая формула $C_{2}H_{5}OH$. Это органическое вещество. Несмотря на наличие группы $-OH$, спирты практически не диссоциируют в водных растворах и не проводят электрический ток. Это типичный неэлектролит.

Таким образом, электролитами являются сульфат аммония (1) и силикат натрия (3).

Ответ: 13

Источник: ФИПИ

Решение.

Для решения этой задачи нам необходимо проанализировать взаимодействие предложенных ионов и определить, в каком случае образуется нерастворимое в воде вещество (осадок). Для этого воспользуемся таблицей растворимости кислот, оснований и солей в воде.

Рассмотрим предложенные ионы:
1) $\text{Na}^{+}$ (катион натрия)
2) $\text{K}^{+}$ (катион калия)
3) $\text{H}^{+}$ (катион водорода)
4) $\text{SO}_{4}^{2-}$ (сульфат-анион)
5) $\text{SiO}_{3}^{2-}$ (силикат-анион)
6) $\text{PO}_{4}^{3-}$ (фосфат-анион)

Шаг 1. Анализ катионов щелочных металлов (натрия и калия).
Согласно таблице растворимости, практически все соли натрия ($\text{Na}^{+}$) и калия ($\text{K}^{+}$) хорошо растворимы в воде. Это значит, что при их взаимодействии с сульфат-, силикат- или фосфат-ионами осадок не образуется. Варианты 1 и 2 нам не подходят.

Шаг 2. Анализ катиона водорода.
Катион водорода ($\text{H}^{+}$) при взаимодействии с анионами образует кислоты. Проверим растворимость соответствующих кислот:
— С сульфат-ионом ($\text{SO}_{4}^{2-}$) образуется серная кислота $\text{H}_{2}\text{SO}_{4}$. Она растворима.
— С фосфат-ионом ($\text{PO}_{4}^{3-}$) образуется фосфорная кислота $\text{H}_{3}\text{PO}_{4}$. Она растворима.
— С силикат-ионом ($\text{SiO}_{3}^{2-}$) образуется кремниевая кислота $\text{H}_{2}\text{SiO}_{3}$.

Шаг 3. Определение осадка.
По таблице растворимости кремниевая кислота $\text{H}_{2}\text{SiO}_{3}$ помечена буквой «Н» (нерастворима). Это специфическая кислота, которая при образовании в растворе выпадает в виде студенистого осадка. Уравнение реакции в ионном виде выглядит так:
$2\text{H}^{+} + \text{SiO}_{3}^{2-} = \text{H}_{2}\text{SiO}_{3}\downarrow$

Таким образом, осадок образуется при взаимодействии ионов под номерами 3 ($\text{H}^{+}$) и 5 ($\text{SiO}_{3}^{2-}$).

Ответ: 35

Источник: ФИПИ

Решение.

Для решения этой задачи необходимо вспомнить определения процессов окисления и восстановления в химии:

1) Окисление — это процесс отдачи электронов атомом, молекулой или ионом. При этом степень окисления элемента повышается.
2) Восстановление — это процесс принятия электронов. При этом степень окисления элемента понижается.

Разберем каждую схему процесса по отдельности:

А) $\text{Zn}^{+2} \rightarrow \text{Zn}^{0}$
Степень окисления цинка понижается с $+2$ до $0$. Это происходит в результате принятия двух электронов: $\text{Zn}^{+2} + 2\bar{e} \rightarrow \text{Zn}^{0}$. Процесс принятия электронов называется восстановлением. (Цифра 2)

Б) $2\text{N}^{+2} \rightarrow \text{N}_{2}^{0}$
Степень окисления азота понижается с $+2$ до $0$. Каждый атом азота принимает электроны, чтобы превратиться в нейтральную молекулу. Понижение степени окисления соответствует процессу восстановления. (Цифра 2)

В) $\text{Cr}^{+3} \rightarrow \text{Cr}^{+6}$
Степень окисления хрома повышается с $+3$ до $+6$. Это происходит в результате отдачи трех электронов: $\text{Cr}^{+3} - 3\bar{e} \rightarrow \text{Cr}^{+6}$. Процесс отдачи электронов и повышения степени окисления называется окислением. (Цифра 1)

Соотнесем буквы и цифры:
А — 2
Б — 2
В — 1

Ответ: 221

Источник: ФИПИ

Решение.

Разберём каждое утверждение по порядку, опираясь на правила техники безопасности и методы разделения смесей в химии.

1) Водород нужно получать только в вытяжном шкафу.
Это утверждение неверно. Водород $H_{2}$ — это нетоксичный газ, который легче воздуха. Его получение в небольших количествах (например, при взаимодействии цинка с соляной кислотой) в школьной лаборатории разрешено проводить на рабочем столе. Вытяжной шкаф обязателен для работы с ядовитыми газами (хлор, оксид азота(IV), сероводород) или веществами с резким запахом.

2) Методом дистилляции можно разделить смесь жидких веществ.
Это утверждение верно. Дистилляция (перегонка) основана на различии в температурах кипения компонентов жидкой смеси. При нагревании вещество с более низкой температурой кипения переходит в пар, который затем конденсируется в отдельном сосуде. Так, например, можно разделить смесь воды и этилового спирта.

3) При приготовлении раствора гидрокарбоната натрия необходимо использовать резиновые перчатки.
Это утверждение неверно. Гидрокарбонат натрия $NaHCO_{3}$ — это обычная пищевая сода. Она не является едким или токсичным веществом, не вызывает химических ожогов при контакте с кожей. Использование перчаток при работе с ней не является обязательным требованием техники безопасности (в отличие от работы с сильными щелочами или концентрированными кислотами).

4) Выделить сульфат натрия из водного раствора можно с помощью выпаривания.
Это утверждение верно. Сульфат натрия $Na_{2}SO_{4}$ является растворимой солью. При нагревании раствора вода испаряется, а нелетучее твердое вещество (соль) остается в чашке для выпаривания в виде кристаллов. Выпаривание — стандартный способ выделения растворенных твердых веществ из растворов.

Таким образом, верными являются суждения под номерами 2 и 4.

Ответ: 24

Источник: ФИПИ

Решение.

Чтобы различить два вещества, необходимо подобрать такой реактив, который будет взаимодействовать с ними по-разному: например, реагировать только с одним из них или давать разные видимые признаки (выделение газа, выпадение или растворение осадка, изменение цвета).

А) Железо $Fe$ и серебро $Ag$.
Железо — это металл средней активности, стоящий в электрохимическом ряду напряжений до водорода. Серебро — благородный металл, стоит после водорода.
Воспользуемся реактивом №1 — соляной кислотой $HCl$.
Железо вытесняет водород из кислот-неокислителей:
$Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_{2} + H_{2} \uparrow$ (наблюдается выделение пузырьков газа).
Серебро с соляной кислотой не реагирует, так как оно не способно вытеснить водород.
Следовательно, реактив №1 подходит для их распознавания.

Б) Карбонат кальция $CaCO_{3}$ и гидроксид кальция $Ca(OH)_{2}$.
Оба вещества являются соединениями кальция, но относятся к разным классам (соль и основание).
Снова воспользуемся реактивом №1 — соляной кислотой $HCl$.
При добавлении кислоты к карбонату кальция происходит характерное «вскипание» из-за выделения углекислого газа:
$CaCO_{3} + 2HCl \rightarrow CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2} \uparrow$.
При добавлении кислоты к гидроксиду кальция происходит реакция нейтрализации, которая не сопровождается видимыми признаками (если вещества в растворе) или просто приводит к растворению твердого вещества без газа:
$Ca(OH)_{2} + 2HCl \rightarrow CaCl_{2} + 2H_{2}O$.
Наличие газа в первом случае позволяет однозначно отличить карбонат от гидроксида.

В) Гидроксид алюминия $Al(OH)_{3}$ и гидроксид магния $Mg(OH)_{2}$.
Оба вещества представляют собой нерастворимые в воде основания белого цвета. Однако гидроксид алюминия обладает амфотерными свойствами, а гидроксид магния — только основными.
Воспользуемся реактивом №4 — щелочью $KOH$.
Амфотерный гидроксид алюминия растворяется в избытке щелочи с образованием комплексной соли:
$Al(OH)_{3} + KOH \rightarrow K[Al(OH)_{4}]$ (осадок исчезает).
Гидроксид магния со щелочами не взаимодействует, так как является типичным основанием.
Различие в растворимости осадка позволяет нам их различить.

Ответ: 114

Источник: ФИПИ

Решение.

Для того чтобы найти массовую долю химического элемента в веществе, необходимо воспользоваться формулой:
$w(X) = \frac{n \cdot Ar(X)}{Mr(вещества)} \cdot 100\%$,
где $n$ — число атомов данного элемента в молекуле, $Ar$ — относительная атомная масса элемента, $Mr$ — относительная молекулярная масса всего вещества.

Шаг 1. Определение относительных атомных масс.
По таблице Д. И. Менделеева найдём значения относительных атомных масс элементов, входящих в состав сульфата магния ($MgSO_{4}$), округлив их до целых чисел:
$Ar(Mg) = 24$
$Ar(S) = 32$
$Ar(O) = 16$

Шаг 2. Вычисление относительной молекулярной массы сульфата магния.
Сложим атомные массы всех элементов, учитывая количество их атомов в формуле $MgSO_{4}$:
$Mr(MgSO_{4}) = Ar(Mg) + Ar(S) + 4 \cdot Ar(O)$
$Mr(MgSO_{4}) = 24 + 32 + 4 \cdot 16 = 24 + 32 + 64 = 120$

Шаг 3. Вычисление массовой доли магния.
Подставим значения в формулу для нахождения массовой доли магния ($Mg$):
$w(Mg) = \frac{Ar(Mg)}{Mr(MgSO_{4})} \cdot 100\%$
$w(Mg) = \frac{24}{120} \cdot 100\% = 0,2 \cdot 100\% = 20\%$

По условию задачи результат необходимо записать с точностью до целых. Полученное число $20$ соответствует этому требованию.

Ответ: 20 %

Источник: ФИПИ

Решение.

1. Сначала определим относительную молекулярную массу сульфата магния $M_r(MgSO_4)$. Для этого сложим относительные атомные массы элементов, входящих в состав этого вещества (значения берём из Периодической системы):
$M_r(MgSO_4) = A_r(Mg) + A_r(S) + 4 \cdot A_r(O)$
$M_r(MgSO_4) = 24 + 32 + 4 \cdot 16 = 24 + 32 + 64 = 120$

2. Вычислим массовую долю магния в сульфате магния. Она показывает, какую часть от общей массы соли составляет чистый магний:
$w(Mg) = \frac{A_r(Mg)}{M_r(MgSO_4)}$
$w(Mg) = \frac{24}{120} = 0,2$

3. По условию задачи человеку необходимо получать $200 \text{ мг}$ магния в сутки. Зная массовую долю магния, мы можем найти общую массу сульфата магния, которая содержит такое количество элемента:
$m_{\text{сутки}}(MgSO_4) = \frac{m(Mg)}{w(Mg)}$
$m_{\text{сутки}}(MgSO_4) = \frac{200 \text{ мг}}{0,2} = 1000 \text{ мг}$

4. Так как суточная доза ($1000 \text{ мг}$) распределена на две таблетки, вычислим массу сульфата магния в одной таблетке:
$m_{\text{таблетки}} = \frac{m_{\text{сутки}}(MgSO_4)}{2}$
$m_{\text{таблетки}} = \frac{1000 \text{ мг}}{2} = 500 \text{ мг}$

Ответ: 500

Источник: ФИПИ