2

Задание №2

#663101 баллПериодический закон и Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева. Строение атомов

На приведённом рисунке изображена модель атома химического элемента.

Запишите в таблицу величину заряда ядра (Х) атома химического элемента, модель которого изображена на рисунке, и номер группы (Y), в которой данный химический элемент расположен в Периодической системе Д.И. Менделеева. (Для записи ответа используйте арабские цифры.)

Ответ — цифры в порядке X, Y

Правильный ответ

177

Пояснение

Решение.

Для решения данной задачи проанализируем представленную модель атома. На рисунке мы видим ядро в центре и электроны, расположенные на электронных слоях (орбиталях) вокруг него.

1. Определение заряда ядра (X):
В нейтральном атоме общее число электронов равно числу протонов в ядре, что соответствует порядковому номеру элемента и величине заряда ядра. Посчитаем общее количество электронов (чёрных точек) на всех слоях:
— на первом (внутреннем) слое: $2$ электрона;
— на втором слое: $8$ электронов;
— на третьем (внешнем) слое: $7$ электронов.
Итого электронов: $2 + 8 + 7 = 17$ .
Следовательно, заряд ядра атома $X = 17$ . Этот элемент — хлор ( $Cl$ ).

2. Определение номера группы (Y):
Для элементов главных подгрупп номер группы совпадает с числом электронов на внешнем (последнем) электронном слое.
Как мы посчитали выше, на внешнем слое данного атома находится $7$ электронов.
Значит, данный химический элемент расположен в $VII$ группе (или $7$ -й группе в современной нумерации). Таким образом, $Y = 7$ .

Объединяя полученные значения, получаем последовательность цифр $17$ и $7$ .

Ответ: 177

Источник: ФИПИ

3

Задание №3

#663391 баллПериодический закон и Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева. Строение атомов

Расположите химические элементы $–$

1) фосфор 2) кремний 3) алюминий

в порядке увеличения их электроотрицательности.

Запишите указанные номера элементов в соответствующем порядке.

Расставьте номера по порядку

Правильный ответ

321

Пояснение

Решение.

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

Шаг 1. Определим положение элементов в таблице Менделеева:
1) Фосфор $(P)$ — элемент 15-й группы (VА группы), 3-го периода.
2) Кремний $(Si)$ — элемент 14-й группы (IVА группы), 3-го периода.
3) Алюминий $(Al)$ — элемент 13-й группы (IIIА группы), 3-го периода.

Шаг 2. Вспомним закономерность изменения электроотрицательности:
Электроотрицательность — это способность атома притягивать к себе общие электронные пары. В Периодической системе в пределах одного периода (слева направо) электроотрицательность увеличивается. Это происходит потому, что заряд ядра растёт, радиус атома уменьшается, и ядро сильнее притягивает электроны.

Шаг 3. Расположим элементы в порядке увеличения электроотрицательности:
Все три элемента находятся в 3-м периоде. Расположим их в порядке следования в периоде (слева направо):
Алюминий $(Al)$ → Кремний $(Si)$ → Фосфор $(P)$ .
Следовательно, самая низкая электроотрицательность у алюминия, а самая высокая — у фосфора.

Шаг 4. Сопоставим с номерами из условия:
Порядок увеличения: 3 (алюминий), затем 2 (кремний), затем 1 (фосфор).

Ответ: 321

Источник: ФИПИ

4

Задание №4

#674012 баллаПервоначальные химические понятия

Установите соответствие между формулой вещества и степенью окисления брома в этом соединении: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА

А)	NaBrO
Б)	BrO₂
В)	CuBr₂

СТЕПЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ БРОМА

1)	+1
2)	–1
3)	+2
4)	+4

А

Б

В

Впишите цифры от 1 до 4

Правильный ответ

142

Пояснение

Решение.

Для определения степени окисления элемента в соединении воспользуемся правилом электронейтральности: сумма степеней окисления всех атомов в молекуле равна нулю. Также вспомним постоянные степени окисления: у щелочных металлов (группа IА) она всегда равна $+1$ , у кислорода в большинстве соединений — $-2$ .

А) $NaBrO$
В этом соединении натрий ( $Na$ ) имеет степень окисления $+1$ , а кислород ( $O$ ) имеет $-2$ . Обозначим степень окисления брома за $x$ .
Составим уравнение: $(+1) + x + (-2) = 0$ .
Решим его: $x - 1 = 0$ , следовательно, $x = +1$ .
Этому значению соответствует вариант 1.

Б) $BrO_{2}$
Кислород имеет степень окисления $-2$ . В молекуле два атома кислорода. Обозначим степень окисления брома за $x$ .
Составим уравнение: $x + 2 \cdot (-2) = 0$ .
Решим его: $x - 4 = 0$ , следовательно, $x = +4$ .
Этому значению соответствует вариант 4.

В) $CuBr_{2}$
Это бинарное соединение — бромид меди(II). Бром в соединениях с металлами (солях бескислородных кислот) проявляет свою низшую степень окисления. Так как бром находится в VIIА группе, его низшая степень окисления рассчитывается как $7 - 8 = -1$ .
Проверим: медь в данном случае двухвалентна ( $+2$ ), тогда $(+2) + 2 \cdot (-1) = 0$ . Всё верно.
Степень окисления брома равна $-1$ . Этому значению соответствует вариант 2.

Сопоставив буквы и цифры, получаем последовательность: А — 1, Б — 4, В — 2.

Ответ: 142

Источник: ФИПИ

5

Задание №5

#655971 баллСтроение вещества

Из предложенного перечня выберите два вещества с ковалентной полярной связью.

1) PCl₃

2) Ca₃N₂

3) Na₂O

4) Al

5) SO₂

Запишите номера выбранных ответов.

Впишите номера подряд, без пробелов и запятых

Правильный ответ

15

Пояснение

Решение.

Для того чтобы правильно выбрать вещества с ковалентной полярной связью, вспомним основные правила определения типов химической связи:

1. Ковалентная полярная связь возникает между атомами разных неметаллов. В такой связи общая электронная пара смещена к более электроотрицательному элементу.
2. Ковалентная неполярная связь возникает между атомами одного и того же неметалла (например, $H_{2}$ , $P_{4}$ ).
3. Ионная связь образуется между типичным металлом и типичным неметаллом.
4. Металлическая связь характерна для металлов и их сплавов.

Проанализируем предложенные вещества:

1) $PCl_{3}$ (хлорид фосфора(III)). Фосфор ( $P$ ) — неметалл, хлор ( $Cl$ ) — неметалл. Это разные неметаллы, следовательно, связь между ними ковалентная полярная. Данный вариант подходит.

2) $Ca_{3}N_{2}$ (нитрид кальция). Кальций ( $Ca$ ) — металл, азот ( $N$ ) — неметалл. Связь между металлом и неметаллом является ионной. Вариант не подходит.

3) $Na_{2}O$ (оксид натрия). Натрий ( $Na$ ) — металл, кислород ( $O$ ) — неметалл. Связь ионная. Вариант не подходит.

4) $Al$ (алюминий). Это простое вещество-металл. В нём реализуется металлическая связь. Вариант не подходит.

5) $SO_{2}$ (оксид серы(IV)). Сера ( $S$ ) — неметалл, кислород ( $O$ ) — неметалл. Это разные неметаллы, электроотрицательность которых различается, значит, связь ковалентная полярная. Данный вариант подходит.

Таким образом, веществами с ковалентной полярной связью являются $PCl_{3}$ и $SO_{2}$ .

Ответ: 15

Источник: ФИПИ

6

Задание №6

#661971 баллПериодический закон и Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева. Строение атомов

Выберите два верных продолжения для следующего утверждения.

В ряду химических элементов P → S → Cl

1) увеличивается электроотрицательность

2) усиливаются металлические свойства

3) увеличивается число электронных уровней

4) уменьшается радиус атомов

5) ослабевает кислотный характер их высших оксидов

Запишите номера выбранных ответов.

Впишите номера подряд, без пробелов и запятых

Правильный ответ

14

Пояснение

Решение. Рассмотрим положение указанных химических элементов в Периодической системе Д. И. Менделеева. Фосфор $\text{P}$ , сера $\text{S}$ и хлор $\text{Cl}$ находятся в одном и том же третьем периоде и следуют друг за другом слева направо (порядковые номера 15, 16 и 17 соответственно).

Проанализируем, как меняются свойства элементов в периоде слева направо:

1) Электроотрицательность. При движении по периоду слева направо заряд ядра атома увеличивается, а радиус уменьшается. Это приводит к тому, что ядро сильнее притягивает валентные электроны. Следовательно, электроотрицательность в ряду $\text{P} \rightarrow \text{S} \rightarrow \text{Cl}$ увеличивается. Это утверждение верно.

2) Металлические свойства. Слева направо в периоде металлические свойства ослабевают, а неметаллические — усиливаются. Все три элемента являются неметаллами, при этом хлор — самый активный неметалл в этой группе. Утверждение неверно.

3) Число электронных уровней. Номер электронного уровня соответствует номеру периода. Так как все три элемента находятся в третьем периоде, у каждого из них по 3 электронных уровня. Число уровней не меняется. Утверждение неверно.

4) Радиус атомов. В периоде слева направо увеличивается положительный заряд ядра (количество протонов), что приводит к более сильному притяжению электронных оболочек к ядру. Из-за этого атомный радиус в ряду $\text{P} \rightarrow \text{S} \rightarrow \text{Cl}$ уменьшается. Это утверждение верно.

5) Кислотный характер высших оксидов. С ростом электроотрицательности элемента в периоде кислотные свойства его высших оксидов и гидроксидов усиливаются. Оксид фосфора(V) $\text{P}_2\text{O}_5$ — кислотный, оксид серы(VI) $\text{SO}_3$ — более сильный кислотный, оксид хлора(VII) $\text{Cl}_2\text{O}_7$ — самый сильный кислотный оксид в этом ряду. Характер усиливается, а не ослабевает. Утверждение неверно.

Таким образом, верными являются утверждения под номерами 1 и 4.

Ответ: 14

Источник: ФИПИ

7

Задание №7

#665101 баллВажнейшие представители неорганических веществ. Неметаллы и их соединения. Металлы и их соединения

Из предложенного перечня веществ выберите основный оксид и соль.

1)	FeO
2)	Mg(OH)₂
3)	ZnO
4)	NaClO₃
5)	KOH

Запишите в поле ответа сначала номер осно́вного оксида, а затем номер соли.

Правильный ответ

14

Пояснение

Решение.

Для того чтобы правильно выбрать вещества из списка, вспомним определения основных классов неорганических соединений.

1. Анализируем первое вещество: $\text{FeO}$ .
Это соединение состоит из двух элементов, один из которых — кислород в степени окисления $-2$ . Значит, это оксид. Железо в данном соединении проявляет степень окисления $+2$ . Оксиды металлов со степенью окисления $+1$ или $+2$ (за исключением $\text{ZnO}$ , $\text{BeO}$ , $\text{PbO}$ , $\text{SnO}$ ) относятся к основным оксидам. Таким образом, $\text{FeO}$ — основный оксид.

2. Анализируем второе вещество: $\text{Mg(OH)}_{2}$ .
Это соединение содержит катион металла и гидроксильные группы $\text{OH}^{-}$ . Это основание (малорастворимое в воде).

3. Анализируем третье вещество: $\text{ZnO}$ .
Это оксид металла, но цинк является переходным элементом, и его оксид проявляет двойственные свойства. $\text{ZnO}$ — это амфотерный оксид.

4. Анализируем четвёртое вещество: $\text{NaClO}_{3}$ .
Это соединение состоит из катиона металла ( $\text{Na}^{+}$ ) и кислотного остатка хлорноватой кислоты ( $\text{ClO}_{3}^{-}$ ). Согласно определению, такие вещества относятся к классу солей (в данном случае — средняя соль, хлорат натрия).

5. Анализируем пятое вещество: $\text{KOH}$ .
Это соединение состоит из катиона металла и гидроксильной группы. Это сильное основание (щёлочь).

Согласно условию задачи, нам нужно выписать сначала номер осно́вного оксида (1), а затем номер соли (4).

Ответ: 14

Источник: ФИПИ

8

Задание №8

#660021 баллВажнейшие представители неорганических веществ. Неметаллы и их соединения. Металлы и их соединения

Из предложенного перечня выберите два вещества, которые не реагируют с углем?

1) HCl

2) O₂

3) CO

4) FeО

5) H₂SO₄

Запишите номера выбранных ответов.

Впишите номера подряд, без пробелов и запятых

Правильный ответ

13

Пояснение

Решение.

Уголь (углерод, $C$ ) является типичным неметаллом и сильным восстановителем. Чтобы определить, какие вещества с ним не реагируют, проанализируем каждое из предложенных соединений:

1) Соляная кислота ( $HCl$ ). Углерод не реагирует с растворами кислот-неокислителей, к которым относится соляная кислота. Углерод стоит в ряду активности намного правее водорода и не способен вытеснить его из $HCl$ . Следовательно, реакция не идет.

2) Кислород ( $O_{2}$ ). Углерод легко горит в атмосфере кислорода с образованием углекислого газа ( $CO_{2}$ ) или угарного газа ( $CO$ ) при недостатке кислорода: $C + O_{2} = CO_{2}$ . Реакция идет.

3) Оксид углерода(II) ( $CO$ ). Углерод и угарный газ не взаимодействуют друг с другом, так как углерод в $CO$ уже находится в промежуточной степени окинения, и дальнейшее взаимодействие с простым веществом $C$ не приводит к химическому превращению. Реакция не идет.

4) Оксид железа(II) ( $FeO$ ). Углерод используется в металлургии как восстановитель для получения металлов из их оксидов. При нагревании углерод забирает кислород у железа: $FeO + C = Fe + CO$ . Реакция идет.

5) Серная кислота ( $H_{2}SO_{4}$ ). Концентрированная серная кислота является сильным окислителем. При нагревании она окисляет углерод до углекислого газа: $C + 2H_{2}SO_{4(конц.)} = CO_{2} + 2SO_{2} + 2H_{2}O$ . Реакция идет.

Таким образом, с углем не реагируют соляная кислота ( $HCl$ ) и оксид углерода(II) ( $CO$ ).

Ответ: 13

Источник: ФИПИ

9

Задание №9

#672042 баллаВажнейшие представители неорганических веществ. Неметаллы и их соединения. Металлы и их соединения

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

ИСХОДНЫЕ ВЕЩЕСТВА

А)	H₂S + O₂ →
Б)	SO₂ + NaОH →
В)	H₂SO₄ + Na₂O →

ПРОДУКТЫ РЕАКЦИИ

1)	H₂SO₄ + H₂O
2)	SO₂ + H₂O
3)	Na₂SO₄ + H₂O
4)	Na₂SO₃ + H₂O

А

Б

В

Впишите цифры от 1 до 4

Правильный ответ

243

Пояснение

Решение.

Разберём каждую химическую реакцию по порядку, опираясь на свойства соединений серы.

А) $H_{2}S + O_{2} \rightarrow$
Сероводород ( $H_{2}S$ ) — это газ, в котором сера находится в своей низшей степени окисления $-2$ . При горении сероводорода на воздухе (в избытке кислорода или при стандартных условиях горения) сера окисляется до диоксида серы ( $SO_{2}$ ), где её степень окисления равна $+4$ . Также образуется вода.
Уравнение реакции: $2H_{2}S + 3O_{2} \rightarrow 2SO_{2} + 2H_{2}O$ .
Этому превращению соответствует вариант 2.

Б) $SO_{2} + NaOH \rightarrow$
Оксид серы(IV) ( $SO_{2}$ ) является кислотным оксидом. Ему соответствует слабая сернистая кислота ( $H_{2}SO_{3}$ ). При взаимодействии кислотного оксида со щелочью ( $NaOH$ ) происходит реакция нейтрализации, в результате которой образуются соль этой кислоты (сульфит натрия) и вода.
Уравнение реакции: $SO_{2} + 2NaOH \rightarrow Na_{2}SO_{3} + H_{2}O$ .
Этому превращению соответствует вариант 4.

В) $H_{2}SO_{4} + Na_{2}O \rightarrow$
Серная кислота ( $H_{2}SO_{4}$ ) активно взаимодействует с основными оксидами, такими как оксид натрия ( $Na_{2}O$ ). В ходе этой реакции обмена образуются соль серной кислоты (сульфат натрия) и вода.
Уравнение реакции: $H_{2}SO_{4} + Na_{2}O \rightarrow Na_{2}SO_{4} + H_{2}O$ .
Этому превращению соответствует вариант 3.

Ответ: А → 2, Б → 4, В → 3.

Источник: ФИПИ

10

Задание №10

#671742 баллаСтроение вещества

Установите соответствие между веществом и реагентами, с каждым из которых оно может вступать в реакцию: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ВЕЩЕСТВО

А)	железо
Б)	оксид углерода(IV)
В)	гидроксид натрия

РЕАГЕНТЫ

1)	K₂O, Mg
2)	Na₂SO₄, HNO₃
3)	HCl, O₂
4)	CuSO₄, Al(OH)₃

А

Б

В

Впишите цифры от 1 до 4

Правильный ответ

314

Пояснение

Решение.

Для решения этой задачи проанализируем химические свойства каждого из предложенных веществ и подберем подходящую пару реагентов.

А) Железо $(Fe)$
Железо — это металл средней активности. Оно способно реагировать с кислотами-неокислителями, вытесняя водород, и окисляться кислородом.
Рассмотрим вариант 3: $HCl$ и $O_{2}$ .
1) При взаимодействии с соляной кислотой железо образует соль и водород: $Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_{2} + H_{2} \uparrow$ .
2) При горении в кислороде образуется железная окалина: $3Fe + 2O_{2} \rightarrow Fe_{3}O_{4}$ .
Следовательно, для А подходит вариант 3.

Б) Оксид углерода(IV) $(CO_{2})$
Углекислый газ — это типичный кислотный оксид. Он взаимодействует с основными оксидами, щелочами, а также может восстанавливаться активными металлами.
Рассмотрим вариант 1: $K_{2}O$ и $Mg$ .
1) С основным оксидом калия образуется соль (карбонат): $CO_{2} + K_{2}O \rightarrow K_{2}CO_{3}$ .
2) Магний — активный металл, который способен гореть в атмосфере углекислого газа, отнимая кислород: $CO_{2} + 2Mg \rightarrow C + 2MgO$ .
Следовательно, для Б подходит вариант 1.

В) Гидроксид натрия $(NaOH)$
Это сильное основание (щелочь). Щелочи реагируют с растворимыми солями (если образуется осадок или газ) и с амфотерными гидроксидами.
Рассмотрим вариант 4: $CuSO_{4}$ и $Al(OH)_{3}$ .
1) С сульфатом меди(II) протекает реакция ионного обмена с образованием нерастворимого основания: $2NaOH + CuSO_{4} \rightarrow Cu(OH)_{2} \downarrow + Na_{2}SO_{4}$ .
2) Гидроксид алюминия обладает амфотерными свойствами и растворяется в щелочах с образованием комплексной соли: $NaOH + Al(OH)_{3} \rightarrow Na[Al(OH)_{4}]$ .
Следовательно, для В подходит вариант 4.

Ответ: А — 3, Б — 1, В — 4.

Источник: ФИПИ

11

Задание №11

#658981 баллПервоначальные химические понятия

Из предложенного перечня выберите две пары веществ, между которыми протекает реакция замещения.

1) натрий и соляная кислота

2) калий и кислород

3) оксид кальция и вода

4) кальций и вода

5) цинк и кислород

Запишите номера выбранных ответов.

Впишите номера подряд, без пробелов и запятых

Правильный ответ

14

Пояснение

Решение.

Для того чтобы правильно выбрать пары веществ, вспомним определение реакции замещения. Реакция замещения — это химическая реакция, в которой атомы простого вещества замещают атомы одного из элементов в сложном веществе. Общая схема такой реакции: $A + BC \rightarrow AC + B$ .

Разберём каждый из предложенных вариантов:

1) Натрий и соляная кислота.
Натрий $(Na)$ — это простое вещество (металл), соляная кислота $(HCl)$ — сложное вещество. Активный металл натрий вытесняет водород из кислоты. Происходит замещение:
$2Na + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_{2} \uparrow$
Это реакция замещения. Подходит.

2) Калий и кислород.
Оба вещества являются простыми. При их взаимодействии образуется одно сложное вещество — пероксид или оксид калия:
$4K + O_{2} \rightarrow 2K_{2}O$
Это реакция соединения. Не подходит.

3) Оксид кальция и вода.
Оба вещества являются сложными. При их взаимодействии образуется одно новое сложное вещество — гидроксид кальция:
$CaO + H_{2}O \rightarrow Ca(OH)_{2}$
Это реакция соединения. Не подходит.

4) Кальций и вода.
Кальций $(Ca)$ — простое вещество, вода $(H_{2}O)$ — сложное вещество. Кальций, как активный щелочноземельный металл, вытесняет водород из молекул воды:
$Ca + 2H_{2}O \rightarrow Ca(OH)_{2} + H_{2} \uparrow$
Атомы кальция замещают атомы водорода. Это реакция замещения. Подходит.

5) Цинк и кислород.
Взаимодействие двух простых веществ приводит к образованию одного сложного вещества — оксида цинка:
$2Zn + O_{2} \rightarrow 2ZnO$
Это реакция соединения. Не подходит.

Таким образом, реакциями замещения являются процессы в парах № 1 и № 4.

Ответ: 14

Источник: ФИПИ

12

Задание №12

#675612 баллаПервоначальные химические понятия

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

РЕАГИРУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА

А)	Cu и HNO₃(конц.)
Б)	Ba(OH)₂ и H₂SO₄
В)	NaHCO₃ и HCl(р-р)

ПРИЗНАК РЕАКЦИИ

1)	образование осадка
2)	выделение бесцветного газа
3)	выделение бурого газа
4)	видимых признаков реакции не наблюдается

А

Б

В

Впишите цифры от 1 до 4

Правильный ответ

312

Пояснение

Решение.

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

А) Взаимодействие меди с концентрированной азотной кислотой:
Медь — это малоактивный металл, который при взаимодействии с концентрированной азотной кислотой $\text{HNO}_3$ окисляется до соли меди(II). При этом азот восстанавливается из степени окисления $+5$ до $+4$ , что приводит к выделению диоксида азота $\text{NO}_2$ .
Уравнение реакции: $\text{Cu} + 4\text{HNO}_3\text{(конц.)} \rightarrow \text{Cu(NO}_3)_2 + 2\text{NO}_2\uparrow + 2\text{H}_2\text{O}$ .
Газ $\text{NO}_2$ имеет характерный красно-бурый цвет (его часто называют «лисий хвост»).
Следовательно, признак реакции — выделение бурого газа (3).

Б) Взаимодействие гидроксида бария и серной кислоты:
Это реакция обмена между основанием и кислотой. В ходе реакции ионы бария $\text{Ba}^{2+}$ и сульфат-ионы $\text{SO}_4^{2-}$ образуют нерастворимую соль — сульфат бария.
Уравнение реакции: $\text{Ba(OH)}_2 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{BaSO}_4\downarrow + 2\text{H}_2\text{O}$ .
Сульфат бария $\text{BaSO}_4$ представляет собой белый мелкокристаллический осадок.
Следовательно, признак реакции — образование осадка (1).

В) Взаимодействие гидрокарбоната натрия и раствора соляной кислоты:
Это реакция обмена между солью слабой летучей кислоты и сильной кислотой. При взаимодействии выделяется угольная кислота $\text{H}_2\text{CO}_3$ , которая мгновенно разлагается на воду и углекислый газ.
Уравнение реакции: $\text{NaHCO}_3 + \text{HCl} \rightarrow \text{NaCl} + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2\uparrow$ .
Углекислый газ $\text{CO}_2$ не имеет цвета и запаха.
Следовательно, признак реакции — выделение бесцветного газа (2).

Сопоставим буквы и цифры:
А — 3
Б — 1
В — 2

Ответ: 312

Источник: ФИПИ

13

Задание №13

#657811 баллХимические реакции

При полной диссоциации 1 моль каких двух из представленных веществ образуется 4 моль ионов?

1) сульфат хрома(III)

2) бромид меди(II)

3) нитрат железа(III)

4) гидроксид кальция

5) иодид алюминия

Запишите номера выбранных ответов.

Впишите номера подряд, без пробелов и запятых

Правильный ответ

35

Пояснение

Решение.

Для решения этой задачи необходимо составить уравнения электролитической диссоциации для каждого из предложенных веществ и подсчитать общее количество моль ионов, образующихся при распаде 1 моль вещества.

1) Сульфат хрома(III) — $Cr_{2}(SO_{4})_{3}$ .
Уравнение диссоциации:
$Cr_{2}(SO_{4})_{3} \rightarrow 2Cr^{3+} + 3SO_{4}^{2-}$
При диссоциации 1 моль соли образуется $2 + 3 = 5$ моль ионов. Это нам не подходит.

2) Бромид меди(II) — $CuBr_{2}$ .
Уравнение диссоциации:
$CuBr_{2} \rightarrow Cu^{2+} + 2Br^{-}$
При диссоциации 1 моль соли образуется $1 + 2 = 3$ моль ионов. Это нам не подходит.

3) Нитрат железа(III) — $Fe(NO_{3})_{3}$ .
Уравнение диссоциации:
$Fe(NO_{3})_{3} \rightarrow Fe^{3+} + 3NO_{3}^{-}$
При диссоциации 1 моль соли образуется $1$ моль катионов железа и $3$ моль нитрат-анионов. Итого: $1 + 3 = 4$ моль ионов. Вариант подходит.

4) Гидроксид кальция — $Ca(OH)_{2}$ .
Уравнение диссоциации:
$Ca(OH)_{2} \rightarrow Ca^{2+} + 2OH^{-}$
При диссоциации 1 моль основания образуется $1 + 2 = 3$ моль ионов. Это нам не подходит.

5) Иодид алюминия — $AlI_{3}$ .
Уравнение диссоциации:
$AlI_{3} \rightarrow Al^{3+} + 3I^{-}$
При диссоциации 1 моль соли образуется $1$ моль катионов алюминия и $3$ моль иодид-анионов. Итого: $1 + 3 = 4$ моль ионов. Вариант подходит.

Таким образом, 4 моль ионов образуются при диссоциации нитрата железа(III) и иодида алюминия.

Ответ: 35

Источник: ФИПИ

14

Задание №14

#659461 баллХимические реакции

Выберите два иона, взаимодействие которых сопровождается выделением газа.

1) NO₃^–

2) CO₃²^–

3) OH^–

4) Cu²⁺

5) H⁺

6) Na⁺

Запишите номера выбранных ответов.

Впишите номера подряд, без пробелов и запятых

Правильный ответ

25

Пояснение

Решение.

Для решения данной задачи необходимо вспомнить условия протекания реакций ионного обмена до конца. Одним из таких условий является выделение газа. Рассмотрим предложенные ионы и возможные комбинации их взаимодействия.

1. Проанализируем свойства ионов. Газообразные вещества в реакциях ионного обмена чаще всего образуются при взаимодействии анионов слабых, неустойчивых или летучих кислот с катионами водорода $H^{+}$ .

2. Среди предложенных вариантов есть карбонат-ион $CO_{3}^{2-}$ (номер 2) и катион водорода $H^{+}$ (номер 5). При их взаимодействии образуется угольная кислота $H_{2}CO_{3}$ :
$2H^{+} + CO_{3}^{2-} \rightarrow H_{2}CO_{3}$

3. Угольная кислота является крайне неустойчивым соединением и в момент образования мгновенно разлагается на воду и углекислый газ:

$H_{2}CO_{3} \rightarrow H_{2}O + CO_{2} \uparrow$

4. Таким образом, суммарное ионное уравнение взаимодействия этих ионов выглядит так:
$2H^{+} + CO_{3}^{2-} \rightarrow H_{2}O + CO_{2} \uparrow$

5. Проверим остальные варианты:
— Взаимодействие $Cu^{2+}$ и $OH^{-}$ приводит к образованию осадка $Cu(OH)_{2}$ , а не газа.
— Ионы $Na^{+}$ , $NO_{3}^{-}$ являются "растворимыми" ионами и не образуют друг с другом ни газа, ни осадка.
— Сочетание $OH^{-}$ и $H^{+}$ приводит к образованию слабого электролита — воды $H_{2}O$ , что не сопровождается выделением газа.

Следовательно, выделение газа происходит при взаимодействии карбонат-иона (2) и катиона водорода (5).

Ответ: 25

Источник: ФИПИ

15

Задание №15

#671231 баллХимические реакции

Установите соответствие между схемой процесса, происходящего
в окислительно-восстановительной реакции, и названием этого процесса:
к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

СХЕМА ПРОЦЕССА

А)	Cl⁺⁵→ Cl⁺⁷
Б)	N₂⁰ → 2N^$–$³
В)	Mg⁺²→ Mg⁰

НАЗВАНИЕ ПРОЦЕССА

1)	окисление
2)	восстановление

А

Б

В

Впишите цифры от 1 до 2

Правильный ответ

122

Пояснение

Решение.

Для решения этой задачи необходимо вспомнить основные определения окислительно-восстановительных реакций:

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

Разберём каждую схему процесса по отдельности:

А) $\text{Cl}^{+5} \rightarrow \text{Cl}^{+7}$
Мы видим, что степень окисления хлора увеличилась с $+5$ до $+7$ . Это происходит, когда атом отдаёт отрицательно заряженные частицы (электроны): $\text{Cl}^{+5} - 2\bar{e} \rightarrow \text{Cl}^{+7}$ . Увеличение степени окисления соответствует процессу окисления (цифра 1).

Б) $\text{N}_{2}^{0} \rightarrow 2\text{N}^{-3}$
Здесь степень окисления азота уменьшилась с $0$ до $-3$ . Чтобы заряд стал более отрицательным, частица должна принять электроны: $\text{N}_{2}^{0} + 6\bar{e} \rightarrow 2\text{N}^{-3}$ . Понижение степени окисления — это процесс восстановления (цифра 2).

В) $\text{Mg}^{+2} \rightarrow \text{Mg}^{0}$
Степень окисления магния уменьшилась с $+2$ до $0$ . Ион магния принял два электрона: $\text{Mg}^{+2} + 2\bar{e} \rightarrow \text{Mg}^{0}$ . Так как степень окисления понизилась, данный процесс называется восстановлением (цифра 2).

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

Ответ: 122

Источник: ФИПИ

16

Задание №16

#660241 баллХимические реакции

Из перечисленных суждений о чистых веществах, смесях и способах их разделения выберите верное(-ые) суждение(-я).

1) Спиртовой раствор иода, используемый в медицинских целях, является однородной смесью.

2) Раствор соли, полученный после фильтрования, является чистым веществом.

3) Для разделения воздуха на компоненты применяют метод перегонки.

4) Для разделения смеси железных и древесных стружек можно воспользоваться магнитом.

Запишите в поле ответа номер(а) верного(-ых) суждения(-й).

Впишите номера подряд, без пробелов и запятых

Правильный ответ

134

Пояснение

Решение.

Разберём каждое утверждение по порядку, опираясь на правила химии о смесях и способах их разделения.

1) Спиртовой раствор иода, используемый в медицинских целях, является однородной смесью.
Раствор — это система, состоящая из растворителя и растворённого вещества. В данном случае иод равномерно распределён в спирте на молекулярном уровне. Мы не можем увидеть границы раздела фаз или отдельные частицы иода даже под микроскопом. Такие смеси называются гомогенными или однородными. Утверждение верно.

2) Раствор соли, полученный после фильтрования, является чистым веществом.
Фильтрование позволяет отделить нерастворимые примеси (например, песок) от жидкости. Однако после фильтрования в воде всё ещё остаются растворённые частицы соли. Чистое вещество состоит из частиц только одного вида (например, только молекулы $H_{2}O$ или только кристаллы $NaCl$ ). Раствор же — это смесь как минимум двух веществ. Утверждение неверно.

3) Для разделения воздуха на компоненты применяют метод перегонки.
Воздух — это смесь газов (азота, кислорода, аргона и др.). Чтобы разделить его, воздух сначала сжижают (превращают в жидкость), а затем постепенно нагревают. Так как у каждого газа своя температура кипения (например, у азота $-196 \text{ °C}$ , а у кислорода $-183 \text{ °C}$ ), они испаряются по очереди. Этот процесс называется фракционной перегонкой (дистилляцией). Утверждение верно.

4) Для разделения смеси железных и древесных стружек можно воспользоваться магнитом.
Этот метод основан на различии физических свойств веществ. Железо обладает магнитными свойствами (ферромагнетик) и притягивается к магниту, в то время как древесина — нет. Проведя магнитом над смесью, мы легко соберём все железные стружки, оставив древесные на месте. Утверждение верно.

Таким образом, верными являются суждения под номерами 1, 3 и 4.

Ответ: 134

Источник: ФИПИ

17

Задание №17

#672032 баллаВажнейшие представители неорганических веществ. Неметаллы и их соединения. Металлы и их соединения

Установите соответствие между двумя веществами и реактивом, с помощью которого можно различить эти вещества: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ВЕЩЕСТВА

А)	SO₂ и H₂S
Б)	KOH и KNO₃
В)	FeCl₃и Fe₂(SO₄)₃

РЕАКТИВ

1)	Cu
2)	Cu(NO₃)₂
3)	Ba(NO₃)₂
4)	H₃PO₄

А

Б

В

Впишите цифры от 1 до 4

Правильный ответ

223

Пояснение

Решение.

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

А) $SO_2$ и $H_2 S$
Рассмотрим реактив №2 — нитрат меди(II) $Cu(NO_3)_2$ .
1) При пропускании сероводорода $H_2 S$ через раствор нитрата меди(II) образуется черный осадок сульфида меди(II), который не растворяется в разбавленных кислотах:
$H_2 S + Cu(NO_3)_2 \rightarrow CuS\downarrow + 2HNO_3$
2) Оксид серы(IV) $SO_2$ является кислотным оксидом, но он не вступает в реакцию ионного обмена с $Cu(NO_3)_2$ с образованием осадка. Видимых изменений не наблюдается.
Следовательно, реактив №2 позволяет различить эти газы.
А → 2

Б) $KOH$ и $KNO_3$
Снова воспользуемся реактивом №2 — $Cu(NO_3)_2$ .
1) Гидроксид калия $KOH$ — это щелочь. При взаимодействии солями меди образуется нерастворимое основание характерного голубого цвета:
$2KOH + Cu(NO_3)_2 \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + 2KNO_3$
2) Нитрат калия $KNO_3$ не реагирует с нитратом меди(II), так как у них одинаковый анион (реакция не имеет смысла и не идет).
Появление голубого осадка в одной из пробирок однозначно указывает на щелочь.
Б → 2

В) $FeCl_3$ и $Fe_2(SO_4)_3$
В обоих веществах содержится один и тот же катион $Fe^{3+}$ , значит, их нужно различать по анионам: хлорид-иону $Cl^-$ и сульфат-иону $SO_4^{2-}$ .
Рассмотрим реактив №3 — нитрат бария $Ba(NO_3)_2$ .
1) Хлорид железа(III) $FeCl_3$ с нитратом бария не дает осадка, так как все возможные продукты реакции ( $BaCl_2$ и $Fe(NO_3)_3$ ) растворимы в воде.
2) Сульфат железа(III) $Fe_2(SO_4)_3$ при взаимодействии с нитратом бария образует белый мелкокристаллический осадок сульфата бария, который не растворяется в кислотах:
$Fe_2(SO_4)_3 + 3Ba(NO_3)_2 \rightarrow 3BaSO_4\downarrow + 2Fe(NO_3)_3$
Выпадение белого осадка позволяет определить сульфат железа(III).
В → 3

Ответ: А → 2, Б → 2, В → 3.

Источник: ФИПИ

18

Задание №18

#665931 баллПервоначальные химические понятия

Вычислите массовую долю (в процентах) меди в халькопирите. Запишите число с точностью до целых.

%

Правильный ответ

35

Пояснение

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. Определим относительные атомные массы элементов.
По таблице Д. И. Менделеева находим значения (округляем до целых):
$Ar(Cu) = 64$
$Ar(Fe) = 56$
$Ar(S) = 32$

Шаг 2. Вычислим относительную молекулярную массу халькопирита $CuFeS_{2}$ .
Сложим атомные массы всех элементов, входящих в состав формульной единицы, с учётом их индексов:
$Mr(CuFeS_{2}) = Ar(Cu) + Ar(Fe) + 2 \cdot Ar(S)$
$Mr(CuFeS_{2}) = 64 + 56 + 2 \cdot 32 = 64 + 56 + 64 = 184$

Шаг 3. Вычислим массовую долю меди ( $Cu$ ).
В формуле $CuFeS_{2}$ содержится один атом меди ( $n = 1$ ).
$w(Cu) = \frac{1 \cdot 64}{184} \cdot 100\% \approx 0,3478 \cdot 100\% = 34,78\%$

Шаг 4. Округлим результат.
По условию задачи ответ необходимо записать с точностью до целых. Так как первая отбрасываемая цифра после запятой — 7 (что больше 5), округляем в большую сторону:
$34,78\% \approx 35\%$

Ответ: 35

Источник: ФИПИ

19

Задание №19

#665921 баллХимия и окружающая среда

Вычислите массу (в килограммах) халькопирита, которую необходимо взять для получения 40 кг меди. Запишите число с точностью до целых.

кг

Правильный ответ

115

Пояснение

Решение.

Для решения этой задачи нам необходимо определить массовую долю меди в минерале халькопирите и на её основе рассчитать массу руды.

Шаг 1. Вычислим относительную молекулярную массу халькопирита $CuFeS_{2}$ .
Для этого воспользуемся значениями относительных атомных масс элементов из Периодической таблицы: $A_{r}(Cu) = 64$ , $A_{r}(Fe) = 56$ , $A_{r}(S) = 32$ .
$M_{r}(CuFeS_{2}) = A_{r}(Cu) + A_{r}(Fe) + 2 \cdot A_{r}(S)$
$M_{r}(CuFeS_{2}) = 64 + 56 + 2 \cdot 32 = 120 + 64 = 184$

Шаг 2. Определим массовую долю меди в халькопирите.
Массовая доля элемента ( $\omega$ ) находится как отношение атомной массы этого элемента (с учётом количества его атомов в формуле) к молекулярной массе всего вещества:
$\omega(Cu) = \frac{A_{r}(Cu)}{M_{r}(CuFeS_{2})}$
$\omega(Cu) = \frac{64}{184} \approx 0,3478$ (или $34,78\%$ )

Шаг 3. Вычислим массу халькопирита, необходимую для получения 40 кг меди.
Зная массовую долю меди, мы можем составить пропорцию или воспользоваться формулой: $m(вещества) = \frac{m(элемента)}{\omega(элемента)}$ .
$m(CuFeS_{2}) = \frac{40 \text{ кг}}{0,3478}$
Или через пропорцию:
В $184 \text{ кг}$ халькопирита содержится $64 \text{ кг}$ меди.
В $x \text{ кг}$ халькопирита содержится $40 \text{ кг}$ меди.
$x = \frac{184 \cdot 40}{64}$
$x = \frac{7360}{64} = 115 \text{ кг}$

Ответ: 115

Источник: ФИПИ

20

Задание №20

#670403 балла

Используя метод электронного баланса, расставьте коэффициенты
в схеме реакции

NO₂ + O₂ + KOH → KNO₃ + H₂O

Запишите в отдельной(-ых) строчке(-ах) формулы вещества/частицы окислителя и восстановителя. Укажите, какое(-ая) из этих веществ/частиц является окислителем, а какое(-ая) – восстановителем.

Ваше решениедо 3 баллов

Запишите развёрнутый ответ...

Решение.

Для того чтобы расставить коэффициенты методом электронного баланса, выполним следующие шаги:

1. Определим степени окисления элементов, которые меняют их в ходе реакции.
В оксиде азота $\text{NO}_2$ степень окисления азота равна $+4$ , так как у кислорода $-2$ .
В молекулярном кислороде $\text{O}_2$ степень окисления равна $0$ , так как это простое вещество.
В нитрате калия $\text{KNO}_3$ степень окисления азота равна $+5$ , а кислорода $-2$ .
В воде $\text{H}_2\text{O}$ степень окисления кислорода $-2$ .

2. Выпишем элементы, изменившие степени окисления, и составим электронный баланс:
$\text{N}^{+4} - 1\bar{e} \rightarrow \text{N}^{+5}$ (азот отдаёт 1 электрон, это процесс окисления)
$\text{O}_2^0 + 4\bar{e} \rightarrow 2\text{O}^{-2}$ (молекула кислорода принимает 4 электрона, это процесс восстановления)

3. Найдём наименьшее общее кратное для числа отданных и принятых электронов. Это число 4.
Для азота множитель: $4 : 1 = 4$
Для кислорода множитель: $4 : 4 = 1$

4. Перенесём полученные коэффициенты в уравнение реакции:
Ставим коэффициент 4 перед азотсодержащими веществами и 1 перед кислородом:
$4\text{NO}_2 + \text{O}_2 + \text{KOH} \rightarrow 4\text{KNO}_3 + \text{H}_2\text{O}$

5. Уравняем остальные элементы.
Справа 4 атома калия ( $4\text{KNO}_3$ ), значит, слева перед $\text{KOH}$ ставим коэффициент 4:
$4\text{NO}_2 + \text{O}_2 + 4\text{KOH} \rightarrow 4\text{KNO}_3 + \text{H}_2\text{O}$
Теперь проверим водород: слева 4 атома ( $4\text{KOH}$ ), справа 2 атома ( $\text{H}_2\text{O}$ ). Чтобы стало 4, ставим перед водой коэффициент 2:
$4\text{NO}_2 + \text{O}_2 + 4\text{KOH} = 4\text{KNO}_3 + 2\text{H}_2\text{O}$
Проверим кислород: слева $4 \cdot 2 + 2 + 4 \cdot 1 = 14$ ; справа $4 \cdot 3 + 2 \cdot 1 = 14$ . Уравнение составлено верно.

6. Укажем окислитель и восстановитель:
Азот в степени окисления $+4$ ( $\text{NO}_2$ ) отдаёт электроны, значит, он является восстановителем.
Кислород в степени окисления $0$ ( $\text{O}_2$ ) принимает электроны, значит, он является окислителем.

Ответ:
$4\text{NO}_2 + \text{O}_2 + 4\text{KOH} = 4\text{KNO}_3 + 2\text{H}_2\text{O}$
Восстановитель: $\text{NO}_2$ (или $\text{N}^{+4}$ )
Окислитель: $\text{O}_2$ (или $\text{O}_2^0$ )

Источник: ФИПИ

21

Задание №21

#669813 балла

Дана схема превращений:

Fe(OH)₃ $\rightarrow$ Fe₂O₃ $\overset{+ \text{H}_{\text{2}} \text{SO}_{\text{4}}}{\rightarrow}$ X $\rightarrow$ BaSO₄

Напишите молекулярные уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить указанные превращения.

Ваше решениедо 3 баллов

Запишите развёрнутый ответ...

Решение.

Для решения данной цепочки превращений необходимо последовательно составить три уравнения химических реакций, определив промежуточное вещество $X$ .

Шаг 1. Превращение $Fe(OH)_{3} \rightarrow Fe_{2}O_{3}$ .
Гидроксид железа(III) — это нерастворимое основание. При нагревании такие основания разлагаются на соответствующий оксид металла и воду. Железо в исходном веществе имеет степень окисления $+3$ , она сохраняется и в оксиде.
$2Fe(OH)_{3} \xrightarrow{t} Fe_{2}O_{3} + 3H_{2}O$

Шаг 2. Превращение $Fe_{2}O_{3} \xrightarrow{+H_{2}SO_{4}} X$ .
Оксид железа(III) является основным оксидом (с амфотерными свойствами). При взаимодействии с серной кислотой происходит реакция обмена, в результате которой образуются соль и вода. Так как в оксиде железо имеет степень окисления $+3$ , образуется сульфат железа(III). Следовательно, вещество $X$ — это $Fe_{2}(SO_{4})_{3}$ .
$Fe_{2}O_{3} + 3H_{2}SO_{4} \rightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3} + 3H_{2}O$

Шаг 3. Превращение $X \rightarrow BaSO_{4}$ .
Теперь нам нужно из растворимого сульфата железа(III) получить нерастворимый сульфат бария. Для этого необходимо добавить растворимую соль бария (например, хлорид бария $BaCl_{2}$ или нитрат бария $Ba(NO_{3})_{2}$ ). Произойдёт реакция ионного обмена, в результате которой выпадет белый кристаллический осадок сульфата бария.
$Fe_{2}(SO_{4})_{3} + 3BaCl_{2} \rightarrow 3BaSO_{4}\downarrow + 2FeCl_{3}$

Ответ:
1) $2Fe(OH)_{3} \xrightarrow{t} Fe_{2}O_{3} + 3H_{2}O$
2) $Fe_{2}O_{3} + 3H_{2}SO_{4} \rightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3} + 3H_{2}O$
3) $Fe_{2}(SO_{4})_{3} + 3BaCl_{2} \rightarrow 3BaSO_{4} + 2FeCl_{3}$

Источник: ФИПИ

22

Задание №22

#668503 балла

Вычислите массу раствора азотной кислоты с массовой долей кислоты 15%, необходимой для полной нейтрализации раствора, содержащего 3,7 г гидроксида кальция.

В ответе запишите уравнение реакции, о которой идёт речь в условии задачи,
и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Ваше решениедо 3 баллов

Запишите развёрнутый ответ...

Решение.

1. Сначала составим уравнение химической реакции между азотной кислотой и гидроксидом кальция. Это реакция нейтрализации, в результате которой образуются соль (нитрат кальция) и вода:
$2HNO_{3} + Ca(OH)_{2} \rightarrow Ca(NO_{3})_{2} + 2H_{2}O$

2. Рассчитаем количество вещества гидроксида кальция $Ca(OH)_{2}$ , масса которого дана в условии. Для этого воспользуемся формулой $n = \frac{m}{M}$ .
Молярная масса $M(Ca(OH)_{2}) = 40 + (16 + 1) \cdot 2 = 74$ г/моль.
$n(Ca(OH)_{2}) = \frac{3,7 \text{ г}}{74 \text{ г/моль}} = 0,05$ моль.

3. Определим количество вещества азотной кислоты $HNO_{3}$ , необходимое для реакции. Согласно уравнению реакции, коэффициенты перед $HNO_{3}$ и $Ca(OH)_{2}$ относятся как $2 : 1$ . Это значит, что кислоты потребуется в два раза больше, чем гидроксида:
$n(HNO_{3}) = 2 \cdot n(Ca(OH)_{2}) = 2 \cdot 0,05 \text{ моль} = 0,1$ моль.

4. Вычислим массу чистой азотной кислоты, содержащейся в растворе:
Молярная масса $M(HNO_{3}) = 1 + 14 + 16 \cdot 3 = 63$ г/моль.
$m(HNO_{3}) = n(HNO_{3}) \cdot M(HNO_{3}) = 0,1 \text{ моль} \cdot 63 \text{ г/моль} = 6,3$ г.

5. Теперь найдем массу раствора азотной кислоты. Зная массовую долю вещества ( $\omega = 15\%$ или $0,15$ ), используем формулу $m_{\text{р-ра}} = \frac{m_{\text{в-ва}}}{\omega}$ :
$m_{\text{р-ра}}(HNO_{3}) = \frac{6,3 \text{ г}}{0,15} = 42$ г.

Ответ: 42 г.

Источник: ФИПИ

23

Задание №23

#666965 баллов

Для проведения эксперимента выданы склянки № 1 и № 2 с растворами гидроксида калия и хлорида бария, а также три реактива: соляная кислота, растворы хлорида меди(II) и карбоната натрия.

1) только из указанных в перечне трёх реактивов выберите два, которые необходимы для определения каждого вещества, находящегося в склянках № 1 и № 2;

2) составьте молекулярное, полное и сокращённое ионные уравнения реакции, которую планируете провести для определения вещества из склянки № 1;

3) составьте молекулярное, полное и сокращённое ионные уравнения реакции, которую планируете провести для определения вещества из склянки № 2;

4) для оформления хода эксперимента используйте предложенную ниже таблицу, в которой в строчках 1 и 2 запишите формулы/названия выбранных реактивов;

Таблица для записи результатов эксперимента

№ опыта	Реактив (формула или название)	Наблюдаемые признаки реакции
№ опыта	Реактив (формула или название)	Вещество из склянки № 1	Вещество из склянки № 2
1
2
ВЫВОД:

5) приступайте к выполнению эксперимента.

Инструкция по проведению эксперимента

1) из склянки 1 отберите в две чистые пробирки по 1–2 мл раствора;

2) добавьте в одну из пробирок 1–2 мл первого из двух реактивов,
а во вторую – второго из двух реактивов, отобранных Вами на этапе планирования эксперимента;

3) запишите наблюдаемые признаки протекания реакций (наличие/ отсутствие запаха у газа, цвет осадка или раствора) или укажите на их отсутствие в соответствующих ячейках таблицы;

4) из склянки 2 отберите в две новые чистые пробирки по 1–2 мл раствора;

5) добавьте в одну из пробирок 1–2 мл первого из двух реактивов,
а во вторую – второго из двух реактивов, отобранных Вами на этапе планирования эксперимента;

6) запишите наблюдаемые признаки протекания реакций (наличие/ отсутствие запаха у газа, цвет осадка или раствора) или укажите на их отсутствие в соответствующих ячейках таблицы;

7) в строке «вывод» запишите формулы или названия веществ, содержащихся в склянках № 1 и № 2.

Инструкция по выполнению практического задания

Внимание: в случае ухудшения самочувствия перед началом опытов или во время их выполнения обязательно сообщите об этом организатору в аудитории.

1. Вы приступаете к выполнению практического задания. Для этого получите лоток с лабораторным оборудованием и реактивами у специалиста по обеспечению лабораторных работ в аудитории.

2. Прочтите ещё раз перечень веществ, приведённый в тексте к заданию, и убедитесь (по формулам на этикетках) в том, что на выданном лотке находятся указанные в перечне вещества (или их растворы). При обнаружении несоответствия набора веществ на лотке перечню веществ в условии задания сообщите об этом организатору в аудитории.

3. Перед началом выполнения эксперимента осмотрите ёмкости с реактивами и продумайте способ работы с ними. При этом обратите внимание на правила, которым Вы должны следовать.

3.1. В склянке находится пипетка. Это означает, что отбор жидкости и переливание её в пробирку для проведения реакции необходимо проводить только с помощью пипетки. Для проведения опытов отбирают 7–10 капель реактива.

3.2. Пипетка в склянке с жидкостью отсутствует. В этом случае переливание раствора осуществляют через край склянки, которую располагают так, чтобы при её наклоне этикетка оказалась сверху («этикетку – в ладонь!»). Склянку медленно наклоняют над пробиркой, пока нужный объём раствора не перельётся в неё. Объём перелитого раствора должен составлять 1–2 мл (1–2 см по высоте пробирки).

3.3. Для проведения опыта требуется порошкообразное (сыпучее) вещество. Отбор порошкообразного вещества из ёмкости осуществляют только с помощью ложечки или шпателя.

3.4. При отборе исходного реактива взят его излишек. Возврат излишка реактива в исходную ёмкость категорически запрещён. Его помещают в отдельную, резервную пробирку.

3.5. Сосуд с исходным реактивом (жидкостью или порошком) обязательно закрывают крышкой (пробкой) от этой же ёмкости.

3.6. При растворении в воде порошкообразного вещества или при перемешивании реактивов следует слегка ударять пальцем по дну пробирки.

3.7. Для определения запаха вещества следует взмахом руки над горлышком сосуда направлять на себя пары этого вещества.

3.8. Если реактив попал на рабочий стол, кожу или одежду, необходимо незамедлительно обратиться за помощью к специалисту по обеспечению лабораторных работ в аудитории.

4. Начинайте выполнять опыт. После проведения каждой реакции записывайте в черновик свои наблюдения за изменениями (или их отсутствием), происходящими с веществами.

5. Вы завершили эксперимент. Проверьте, соответствуют ли результаты опытов теоретическим предсказаниям. При необходимости скорректируйте их, используя записи в черновике, которые сделаны при проведении эксперимента.

Ваше решениедо 5 баллов

Запишите развёрнутый ответ...

Решение.

Для определения веществ в склянках (гидроксида калия $KOH$ и хлорида бария $BaCl_{2}$ ) проанализируем предложенные реактивы: соляная кислота $HCl$ , хлорид меди(II) $CuCl_{2}$ и карбонат натрия $Na_{2}CO_{3}$ .

Шаг 1. Выбор реактивов.
1. Хлорид меди(II) $CuCl_{2}$ : при взаимодействии с гидроксидом калия $KOH$ выпадет характерный синий осадок гидроксида меди(II). С хлоридом бария реакция не пойдет (нет признаков).
2. Карбонат натрия $Na_{2}CO_{3}$ : при взаимодействии с хлоридом бария $BaCl_{2}$ выпадет белый осадок карбоната бария. С гидроксидом калия реакция не пойдет (оба вещества растворимы, осадок или газ не образуются).
Таким образом, выбранные реактивы: хлорид меди(II) и карбонат натрия.

Шаг 2. Уравнения реакций для склянки № 1 (гидроксид калия $KOH$ ).
Реакция с хлоридом меди(II):
Молекулярное уравнение:
$2KOH + CuCl_{2} \rightarrow Cu(OH)_{2}\downarrow + 2KCl$
Полное ионное уравнение:
$2K^{+} + 2OH^{-} + Cu^{2+} + 2Cl^{-} \rightarrow Cu(OH)_{2}\downarrow + 2K^{+} + 2Cl^{-}$
Сокращённое ионное уравнение:
$Cu^{2+} + 2OH^{-} \rightarrow Cu(OH)_{2}\downarrow$

Шаг 3. Уравнения реакций для склянки № 2 (хлорид бария $BaCl_{2}$ ).
Реакция с карбонатом натрия:
Молекулярное уравнение:
$BaCl_{2} + Na_{2}CO_{3} \rightarrow BaCO_{3}\downarrow + 2NaCl$
Полное ионное уравнение:
$Ba^{2+} + 2Cl^{-} + 2Na^{+} + CO_{3}^{2-} \rightarrow BaCO_{3}\downarrow + 2Na^{+} + 2Cl^{-}$
Сокращённое ионное уравнение:
$Ba^{2+} + CO_{3}^{2-} \rightarrow BaCO_{3}\downarrow$

Шаг 4. Таблица результатов эксперимента.

№ опыта	Реактив	Наблюдаемые признаки реакции
№ опыта	Реактив	Вещество из склянки № 1 ( $KOH$ )	Вещество из склянки № 2 ( $BaCl_{2}$ )
1	$CuCl_{2}$ (хлорид меди(II))	Выпадение синего осадка	Признаки реакции отсутствуют
2	$Na_{2}CO_{3}$ (карбонат натрия)	Признаки реакции отсутствуют	Выпадение белого осадка

ВЫВОД: В склянке № 1 находится гидроксид калия $KOH$ , в склянке № 2 — хлорид бария $BaCl_{2}$ .

Ответ: Реактивы: $CuCl_{2}$ и $Na_{2}CO_{3}$ . Склянка № 1 ( $KOH$ ): $Cu^{2+} + 2OH^{-} \rightarrow Cu(OH)_{2}\downarrow$ (синий осадок). Склянка № 2 ( $BaCl_{2}$ ): $Ba^{2+} + CO_{3}^{2-} \rightarrow BaCO_{3}\downarrow$ (белый осадок).

Источник: ФИПИ