Вариант 5 · Август 2026

Решение.

Для решения данной задачи проанализируем схему строения атома, представленную на рисунке.

1. Определим номер периода ($X$).
В Периодической системе химических элементов количество заполненных электронных слоев (энергетических уровней) атома соответствует номеру периода, в котором находится элемент. На рисунке мы видим три дуги, обозначающие электронные слои. На них располагаются $2$, $8$ и $3$ электрона соответственно. Так как у атома всего $3$ электронных слоя, он находится в 3-м периоде. Следовательно, $X = 3$.

2. Определим номер группы ($Y$).
Для элементов главных подгрупп (A-групп) число электронов на внешнем (последнем) электронном слое равно номеру группы. Посмотрим на схему: на внешнем слое данного атома находится $3$ электрона. Это означает, что элемент расположен в III группе (главной подгруппе). Следовательно, $Y = 3$.

3. Дополнительная проверка.
Общее число электронов в атоме равно сумме электронов на всех слоях: $2 + 8 + 3 = 13$. Атом с порядковым номером $13$ — это алюминий ($Al$). Алюминий действительно находится в 3-м периоде и III группе (13-й группе по современной номенклатуре, что соответствует III группе в классическом варианте таблицы Менделеева).

Таким образом, $X = 3$, $Y = 3$.

Ответ: 33

Источник: ФИПИ

Решение.

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

Шаг 1. Определяем положение элементов в таблице.
Все три предложенных элемента — фтор ($F$), иод ($I$) и бром ($Br$) — находятся в одной группе (VIIA группа) и являются галогенами. Расположим их в порядке возрастания порядкового номера (сверху вниз в группе):
1) Фтор ($F$) — 2-й период;
3) Бром ($Br$) — 4-й период;
2) Иод ($I$) — 5-й период.

Шаг 2. Вспоминаем закон изменения электроотрицательности.
Электроотрицательность — это способность атома притягивать к себе общие электронные пары. В главных подгруппах (вертикальных столбцах) электроотрицательность увеличивается снизу вверх. Это происходит потому, что радиус атома уменьшается, внешние электроны находятся ближе к ядру и сильнее им притягиваются.

Шаг 3. Расставляем элементы в нужном порядке.
Нам нужно расположить элементы в порядке увеличения их электроотрицательности, то есть от самой низкой к самой высокой (двигаясь по группе снизу вверх):
1. Самая низкая электроотрицательность среди данных элементов у иода (он находится ниже всех) — номер 2.
2. Среднее значение у брома — номер 3.
3. Самая высокая электроотрицательность у фтора (он находится выше всех и является самым электроотрицательным элементом во всей таблице) — номер 1.

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

Ответ: 231

Источник: ФИПИ

Решение.

Для определения степени окисления элемента в сложном веществе мы воспользуемся правилом: сумма степеней окисления всех атомов в молекуле равна нулю. Также вспомним постоянные степени окисления: у металлов I группы главной подгруппы (как калий $K$) она всегда $+1$, у металлов II группы (как кальций $Ca$) она $+2$, у алюминия $Al$ она $+3$, а у кислорода $O$ в большинстве соединений она равна $-2$.

А) $KClO_{4}$ (перхлорат калия)
Обозначим степень окисления хлора за $x$.
У калия степень окисления $+1$, у кислорода $-2$. Составим уравнение:
$(+1) + x + 4 \cdot (-2) = 0$
$1 + x - 8 = 0$
$x - 7 = 0$
$x = +7$
Следовательно, хлор в этом соединении имеет степень окисления $+7$. Это соответствует варианту 1.

Б) $AlCl_{3}$ (хлорид алюминия)
Это бинарное соединение металла и неметалла. В хлоридах хлор проявляет свою низшую степень окисления.
У алюминия степень окисления $+3$, степень окисления хлора обозначим за $x$:
$(+3) + 3 \cdot x = 0$
$3x = -3$
$x = -1$
Следовательно, хлор в этом соединении имеет степень окисления $-1$. Это соответствует варианту 2.

В) $Ca(ClO_{2})_{2}$ (хлорит кальция)
Обозначим степень окисления хлора за $x$.
У кальция степень окисления $+2$, у кислорода $-2$. Составим уравнение для всей молекулы:
$(+2) + 2 \cdot (x + 2 \cdot (-2)) = 0$
Раскроем скобки:
$2 + 2 \cdot (x - 4) = 0$
$2 + 2x - 8 = 0$
$2x - 6 = 0$
$2x = 6$
$x = +3$
Следовательно, хлор в этом соединении имеет степень окисления $+3$. Это соответствует варианту 3.

Ответ: 123

Источник: ФИПИ

Решение.

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

1. Ионная связь обычно возникает между атомами типичного металла и типичного неметалла. В таких соединениях происходит передача электронов от металла к неметаллу, в результате чего образуются заряженные частицы — ионы.

2. Ковалентная связь (полярная или неполярная) образуется между атомами неметаллов за счёт создания общих электронных пар.

Проанализируем каждое вещество из предложенного списка:

1) $\text{BaO}$ (оксид бария). Барий ($\text{Ba}$) — это щелочноземельный металл, а кислород ($\text{O}$) — неметалл. Разность электроотрицательностей между ними велика, поэтому связь в этом соединении ионная. Утверждение верно.

2) $\text{CCl}_{4}$ (тетрахлорметан). Углерод ($\text{C}$) и хлор ($\text{Cl}$) являются неметаллами. Связь между ними ковалентная полярная. Утверждение неверно.

3) $\text{NH}_{3}$ (аммиак). Азот ($\text{N}$) и водород ($\text{H}$) — неметаллы. Связь между ними ковалентная полярная. Утверждение неверно.

4) $\text{H}_{2}\text{S}$ (сероводород). Водород ($\text{H}$) и сера ($\text{S}$) — неметаллы. Связь между ними ковалентная полярная. Утверждение неверно.

5) $\text{Ba(OH)}_{2}$ (гидроксид бария). Это сложное вещество, состоящее из катиона металла бария ($\text{Ba}^{2+}$) и гидроксид-анионов ($\text{OH}^{-}$). Между катионом металла и сложным анионом существует ионная связь (хотя внутри самой группы $\text{OH}$ связь ковалентная полярная). Наличие связи между металлом и неметаллом делает всё соединение ионным. Утверждение верно.

Таким образом, веществами с ионной связью являются $\text{BaO}$ и $\text{Ba(OH)}_{2}$.

Ответ: 15

Источник: ФИПИ

Решение. Рассмотрим положение указанных элементов в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева. Алюминий $(Al)$, кремний $(Si)$ и фосфор $(P)$ расположены в одном периоде (третьем) и следуют друг за другом слева направо (порядковые номера 13, 14 и 15 соответственно).

Проанализируем, как меняются свойства элементов в периоде слева направо:
1) Металлические свойства. При движении слева направо по периоду заряд ядра увеличивается, притяжение электронов внешнего слоя к ядру усиливается, поэтому металлические свойства ослабевают, а неметаллические — усиливаются. Утверждение №1 неверно.
2) Электроотрицательность. Электроотрицательность — это способность атома притягивать к себе общие электронные пары. В периоде слева направо она увеличивается, так как радиус атома уменьшается, а заряд ядра растёт. Следовательно, у фосфора электроотрицательность выше, чем у алюминия. Утверждение №2 верно.
3) Характер высших оксидов. С ростом неметаллических свойств элементов в периоде характер их высших оксидов закономерно меняется от основного к амфотерному и далее к кислотному. Высший оксид алюминия $Al_{2}O_{3}$ является амфотерным, оксид кремния $SiO_{2}$ — слабокислотным, а оксид фосфора $P_{2}O_{5}$ — типичным кислотным оксидом. Таким образом, кислотный характер усиливается. Утверждение №3 верно.
4) Радиус атомов. В периоде слева направо количество электронных слоев не меняется, но увеличивается положительный заряд ядра, который сильнее притягивает электронную оболочку. Из-за этого радиус атома уменьшается. Утверждение №4 неверно.
5) Основный характер высших оксидов. Как было отмечено в пункте 3, основный характер в данном ряду ослабевает, уступая место кислотному. Утверждение №5 неверно.

Таким образом, верными являются утверждения под номерами 2 и 3.

Ответ: 23

Источник: ФИПИ

Решение.

Для выполнения задания проанализируем каждое вещество из предложенного списка и определим его класс.

1) $H_{2}S$ — сероводород. Это бинарное соединение неметалла с водородом, которое в водном растворе проявляет свойства слабой двухосновной кислоты (сероводородная кислота). Следовательно, это искомая кислота.

2) $ZnO$ — оксид цинка. Это соединение металла с кислородом в степени окисления $+2$. Оксид цинка проявляет амфотерные свойства, однако по условию нам требуется найти гидроксид, а не оксид.

3) $CO_{2}$ — оксид углерода (IV), или углекислый газ. Это типичный кислотный оксид, образованный неметаллом.

4) $Al(OH)_{3}$ — гидроксид алюминия. Алюминий — это металл, образующий амфотерные соединения. Гидроксид алюминия не растворяется в воде и способен реагировать как с сильными кислотами, так и с сильными щелочами, что подтверждает его амфотерную природу. Это искомый амфотерный гидроксид.

5) $Fe(OH)_{2}$ — гидроксид железа (II). Поскольку железо здесь находится в степени окисления $+2$, данный гидроксид проявляет преимущественно основные свойства. Он не является амфотерным.

Таким образом, под номером 1 находится кислота, а под номером 4 — амфотерный гидроксид.

Ответ: 14

Источник: ФИПИ

Решение.

Для того чтобы правильно выбрать реагенты, проанализируем химическую природу оксида меди(II).
Формула вещества — $CuO$. Это основной оксид, образованный металлом в степени окисления $+2$. Основные оксиды проявляют характерные свойства: они взаимодействуют с кислотами и кислотными оксидами с образованием солей, а также могут восстанавливаться до металлов.

Разберём предложенные варианты ответов:

1) $NaNO_{3}$ (нитрат натрия). Это соль. Основные оксиды, как правило, не вступают в реакции обмена с солями в водных растворах. Реакция не идёт.

2) $O_{2}$ (кислород). В оксиде $CuO$ медь уже находится в своей высшей устойчивой степени окисления $+2$. Дальнейшее окисление кислородом в обычных условиях невозможно. Реакция не идёт.

3) $H_{2}SO_{4}$ (серная кислота). Это типичная реакция взаимодействия основного оксида с кислотой. В результате образуются соль и вода:
$CuO + H_{2}SO_{4} \rightarrow CuSO_{4} + H_{2}O$
Данное утверждение является верным.

4) $H_{2}O$ (вода). Оксид меди(II) является нерастворимым в воде оксидом. С водой напрямую реагируют только оксиды щелочных и щелочноземельных металлов (образуя щёлочи). Реакция не идёт.

5) $SO_{3}$ (оксид серы(VI)). Это типичный кислотный оксид. Основные оксиды активно взаимодействуют с кислотными оксидами с образованием солей:
$CuO + SO_{3} \rightarrow CuSO_{4}$
Данное утверждение является верным.

Таким образом, оксид меди(II) реагирует с серной кислотой и оксидом серы(VI).

Ответ: 35

Источник: ФИПИ

Решение.

Для решения данной задачи проанализируем химические свойства предложенных веществ и определим продукты их взаимодействия.

А) $KOH$ и $H_{2}SO_{4}$ (р-р)
Перед нами классическая реакция нейтрализации между сильным основанием (гидроксидом калия) и сильной двухосновной кислотой (серной кислотой). В ходе такой реакции ионы водорода из кислоты и гидроксид-ионы из основания объединяются в молекулу воды, а ионы металла и кислотного остатка образуют соль. При избытке щелочи или в стехиометрическом соотношении образуется средняя соль — сульфат калия и вода.
Уравнение реакции: $2KOH + H_{2}SO_{4} \rightarrow K_{2}SO_{4} + 2H_{2}O$.
Этому процессу соответствует вариант 1.

Б) $NH_{3}$ и $H_{2}SO_{4}$ (р-р)
Аммиак ($NH_{3}$) проявляет основные свойства за счёт наличия неподелённой электронной пары у атома азота. При взаимодействии с кислотами аммиак присоединяет протон ($H^{+}$), образуя ион аммония ($NH_{4}^{+}$). В данной реакции образуется только соль — сульфат аммония, вода в качестве побочного продукта не выделяется, так как аммиак просто "присоединяет" кислоту.
Уравнение реакции: $2NH_{3} + H_{2}SO_{4} \rightarrow (NH_{4})_{2}SO_{4}$.
Этому процессу соответствует вариант 2.

В) $SO_{2}$ и $KOH$ (р-р)
Оксид серы(IV) ($SO_{2}$) является кислотным оксидом, которому соответствует слабая сернистая кислота ($H_{2}SO_{3}$). При взаимодействии кислотного оксида с раствором щелочи образуется соль этой кислоты и вода. Поскольку $SO_{2}$ соответствует сернистой кислоте, образуется соль сульфит калия ($K_{2}SO_{3}$).
Уравнение реакции: $SO_{2} + 2KOH \rightarrow K_{2}SO_{3} + H_{2}O$.
Этому процессу соответствует вариант 3.

Ответ: А → 1, Б → 2, В → 3.

Источник: ФИПИ

Решение.

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

А) $\text{SiO}_2$ (оксид кремния(IV))
Это кислотный оксид, который обладает специфическими свойствами. Он не реагирует с водой, но взаимодействует со щелочами и солями летучих кислот при сплавлении.
1) С карбонатом натрия $\text{Na}_2\text{CO}_3$ при сплавлении происходит вытеснение углекислого газа: $\text{SiO}_2 + \text{Na}_2\text{CO}_3 \xrightarrow{t} \text{Na}_2\text{SiO}_3 + \text{CO}_2 \uparrow$.
2) Со щелочью $\text{KOH}$ при сплавлении или в концентрированном растворе образуется силикат: $\text{SiO}_2 + 2\text{KOH} \xrightarrow{t} \text{K}_2\text{SiO}_3 + \text{H}_2\text{O}$.
Следовательно, для вещества А подходит вариант 1.

Б) $\text{Ca(OH)}_2$ (гидроксид кальция)
Это сильное основание (щелочь). Оно вступает в реакции ионного обмена с растворимыми солями, если образуется осадок или газ.
1) С хлоридом меди(II) $\text{CuCl}_2$ выпадает осадок гидроксида меди: $\text{Ca(OH)}_2 + \text{CuCl}_2 \rightarrow \text{CaCl}_2 + \text{Cu(OH)}_2 \downarrow$.
2) С гидрокарбонатом калия $\text{KHCO}_3$ (кислой солью) происходит реакция нейтрализации с образованием средних солей и воды: $\text{Ca(OH)}_2 + \text{KHCO}_3 \rightarrow \text{CaCO}_3 \downarrow + \text{KOH} + \text{H}_2\text{O}$ (или с образованием смеси карбонатов).
Следовательно, для вещества Б подходит вариант 2.

В) $\text{Na}_2\text{CO}_3$ (карбонат натрия)
Это растворимая соль угольной кислоты. Она реагирует с другими солями, если образуется осадок, и с сильными кислотами.
1) С хлоридом кальция $\text{CaCl}_2$ выпадает белый осадок карбоната кальция: $\text{Na}_2\text{CO}_3 + \text{CaCl}_2 \rightarrow \text{CaCO}_3 \downarrow + 2\text{NaCl}$.
2) С соляной кислотой $\text{HCl}$ происходит реакция с выделением углекислого газа, так как соляная кислота сильнее угольной: $\text{Na}_2\text{CO}_3 + 2\text{HCl} \rightarrow 2\text{NaCl} + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 \uparrow$.
Следовательно, для вещества В подходит вариант 4.

Ответ: А → 1, Б → 2, В → 4.

Источник: ФИПИ

Решение.

Для решения задачи вспомним определение реакции обмена. Реакция обмена — это химическая реакция между двумя сложными веществами, в ходе которой они обмениваются своими составными частями. Чаще всего такие реакции протекают в растворах между электролитами (кислотами, основаниями, солями).

Разберём предложенные варианты:

1) Калий и вода. Калий — это простое вещество (металл), вода — сложное вещество. При их взаимодействии происходит реакция замещения: $2K + 2H_{2}O = 2KOH + H_{2} \uparrow$. Атомы калия замещают атомы водорода. Это не реакция обмена.

2) Оксид серы(VI) и оксид железа(III). Это взаимодействие кислотного оксида с основным оксидом: $3SO_{3} + Fe_{2}O_{3} = Fe_{2}(SO_{4})_{3}$. Происходит соединение двух веществ с образованием одного сложного (соли). Это реакция соединения.

3) Гидроксид меди(II) и азотная кислота. Здесь взаимодействуют два сложных вещества: нерастворимое основание и сильная кислота. Происходит обмен ионами: $Cu(OH)_{2} + 2HNO_{3} = Cu(NO_{3})_{2} + 2H_{2}O$. Это классическая реакция обмена (нейтрализация), которая протекает до конца, так как образуется слабый электролит — вода. Данный вариант подходит.

4) Алюминий и гидроксид калия. Алюминий — простое вещество (амфотерный металл), гидроксид калия — сложное вещество (щелочь). В водном растворе протекает сложная окислительно-восстановительная реакция с выделением водорода. Поскольку участвует простое вещество, это не может быть реакцией обмена.

5) Гидроксид калия и нитрат магния. Взаимодействуют две растворимые соли/основания: $2KOH + Mg(NO_{3})_{2} = Mg(OH)_{2} \downarrow + 2KNO_{3}$. Ионы калия и магния меняются местами. Реакция идет до конца, так как в осадок выпадает нерастворимый гидроксид магния. Это реакция обмена. Данный вариант подходит.

Таким образом, реакциями обмена являются пары под номерами 3 и 5.

Ответ: 35

Источник: ФИПИ

Решение.

Для определения признаков реакций необходимо составить уравнения химического взаимодействия между предложенными веществами и проанализировать свойства образующихся продуктов (осадков).

А) $BaI_{2}$ и $AgNO_{3}$
Запишем уравнение реакции ионного обмена:
$BaI_{2} + 2AgNO_{3} \rightarrow Ba(NO_{3})_{2} + 2AgI\downarrow$
В ходе реакции образуется нерастворимая соль — иодид серебра ($AgI$). Согласно качественным признакам в химии, иодид серебра представляет собой осадок ярко-жёлтого цвета. Следовательно, признак реакции — выпадение жёлтого осадка.
Соответствие: А → 4.

Б) $BaCl_{2}$ и $Na_{2}CO_{3}$
Запишем уравнение реакции:
$BaCl_{2} + Na_{2}CO_{3} \rightarrow 2NaCl + BaCO_{3}\downarrow$
В результате взаимодействия образуется карбонат бария ($BaCO_{3}$). Это типичная нерастворимая соль белого цвета. Таким образом, мы наблюдаем выпадение белого осадка.
Соответствие: Б → 1.

В) $Ba(OH)_{2}$ и $FeCl_{3}$
Запишем уравнение реакции:
$3Ba(OH)_{2} + 2FeCl_{3} \rightarrow 3BaCl_{2} + 2Fe(OH)_{3}\downarrow$
Продуктом реакции является гидроксид железа(III) ($Fe(OH)_{3}$). Это вещество хорошо известно своим характерным цветом — оно выпадает в виде объёмистого бурого (ржавого) осадка.
Соответствие: В → 2.

Ответ: А → 4, Б → 1, В → 2.

Источник: ФИПИ

Решение.

Для того чтобы определить количество ионов, образующихся при диссоциации вещества, необходимо выполнить следующие шаги:

1) Составим формулу вещества. Нитрат алюминия состоит из катиона алюминия $Al^{3+}$ и нитрат-аниона $NO_{3}^{-}$. Учитывая заряды ионов, формула соли записывается как $Al(NO_{3})_{3}$.

2) Запишем уравнение электролитической диссоциации. При растворении в воде нитрат алюминия как сильный электролит полностью распадается на ионы. Уравнение диссоциации выглядит так:
$Al(NO_{3})_{3} \rightarrow Al^{3+} + 3NO_{3}^{-}$

3) Проанализируем коэффициенты в уравнении. Коэффициенты перед формулами ионов показывают количество моль этих ионов, образующихся из 1 моль вещества:
— Перед ионом алюминия $Al^{3+}$ коэффициента нет (он равен 1), значит, образуется 1 моль катионов алюминия.
— Перед нитрат-ионом $NO_{3}^{-}$ стоит коэффициент 3, значит, образуется 3 моль нитрат-анионов.

4) Сопоставим полученные данные с вариантами ответов:
— Утверждение № 1 (1 моль $Al^{3+}$) является верным.
— Утверждение № 5 (3 моль $NO_{3}^{-}$) является верным.

Ответ: 15

Источник: ФИПИ

Решение.

Для того чтобы выбрать правильные исходные вещества, проанализируем данное сокращённое ионное уравнение: $\text{H}^{+} + \text{OH}^{-} = \text{H}_{2}\text{O}$. Это уравнение описывает реакцию нейтрализации, в которой участвуют сильная кислота (источник ионов $\text{H}^{+}$) и растворимое основание — щёлочь (источник ионов $\text{OH}^{-}$).

Разберём предложенные вещества по порядку:

1) $\text{HCl}$ (хлороводородная кислота) — это сильная кислота. В водном растворе она полностью диссоциирует на ионы: $\text{HCl} = \text{H}^{+} + \text{Cl}^{-}$. Она является источником ионов $\text{H}^{+}$. Это вещество нам подходит.

2) $\text{Cu(OH)}_{2}$ (гидроксид меди(II)) — это нерастворимое основание. В ионных уравнениях нерастворимые вещества записываются в виде молекул, а не ионов. Следовательно, оно не может дать свободные ионы $\text{OH}^{-}$ в левой части уравнения.

3) $\text{Na}_{2}\text{O}$ (оксид натрия) — это основной оксид. Оксиды не диссоциируют на ионы в растворе, поэтому он не подходит для данного сокращённого ионного уравнения.

4) $\text{HF}$ (плавиковая кислота) — это слабая кислота. Слабые электролиты практически не диссоциируют, поэтому в ионных уравнениях их записывают в молекулярном виде ($\text{HF}$), а не в виде иона $\text{H}^{+}$.

5) $\text{Ba(OH)}_{2}$ (гидроксид бария) — это сильное растворимое основание (щёлочь). В растворе оно полностью диссоциирует на ионы: $\text{Ba(OH)}_{2} = \text{Ba}^{2+} + 2\text{OH}^{-}$. Оно является источником ионов $\text{OH}^{-}$. Это вещество нам подходит.

6) $\text{H}_{2}\text{SiO}_{3}$ (кремниевая кислота) — это нерастворимая кислота. Она не диссоциирует на ионы и записывается в молекулярном виде.

Таким образом, для получения указанного сокращённого ионного уравнения необходимо взять сильную кислоту $\text{HCl}$ (1) и щёлочь $\text{Ba(OH)}_{2}$ (5).
Запишем полное ионное уравнение для этой пары веществ:
$2\text{H}^{+} + 2\text{Cl}^{-} + \text{Ba}^{2+} + 2\text{OH}^{-} = \text{Ba}^{2+} + 2\text{Cl}^{-} + 2\text{H}_{2}\text{O}$
После сокращения одинаковых ионов ($\text{Ba}^{2+}$ и $\text{Cl}^{-}$) и сокращения коэффициентов на 2, мы получим искомое уравнение: $\text{H}^{+} + \text{OH}^{-} = \text{H}_{2}\text{O}$.

Ответ: 15

Источник: ФИПИ

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 повышается.
2) Восстановление — это процесс принятия электронов. При этом степень окисления элемента понижается.

Разберем каждую схему процесса по отдельности:

А) $2O^{-2} \rightarrow O_{2}^{0}$
В данном процессе степень окисления кислорода изменяется от $-2$ до $0$. Числовое значение увеличивается ($0 > -2$), значит, частица отдаёт электроны. Отдача электронов — это процесс окисления.
Соответствие: А → 1.

Б) $N^{+5} \rightarrow N^{+2}$
Здесь степень окисления азота изменяется от $+5$ до $+2$. Степень окисления понижается, что происходит в результате принятия электронов ($N^{+5} + 3\bar{e} \rightarrow N^{+2}$). Принятие электронов — это процесс восстановления.
Соответствие: Б → 2.

В) $Cl^{+1} \rightarrow Cl^{-1}$
В этой схеме степень окисления хлора изменяется от $+1$ до $-1$. Степень окисления понижается, следовательно, атом хлора принимает электроны ($Cl^{+1} + 2\bar{e} \rightarrow Cl^{-1}$). Процесс принятия электронов называется восстановлением.
Соответствие: В → 2.

Таким образом, мы получили следующую последовательность цифр: 1, 2, 2.

Ответ: 122

Источник: ФИПИ

Решение.

Разберём каждое суждение по порядку, опираясь на правила химии и методы разделения смесей:

1) Водопроводная вода является чистым веществом.
Это утверждение неверно. Водопроводная вода проходит очистку, но в ней всё равно остаются растворённые соли и газы. Чистым веществом в химии считается только дистиллированная вода ($H_{2}O$). Водопроводная вода — это однородная смесь (раствор).

2) Отстаивание предназначено для разделения однородных смесей.
Это утверждение неверно. Отстаивание применяется для разделения неоднородных (гетерогенных) смесей, таких как взвесь песка в воде или смесь несмешивающихся жидкостей. Однородные смеси (например, раствор соли в воде) отстаиванием разделить невозможно.

3) Смесь машинного масла и воды можно разделить с помощью делительной воронки.
Это утверждение верно. Машинное масло и вода не растворяются друг в друге и имеют разную плотность (масло легче воды и собирается сверху). Такие системы называются эмульсиями или несмешивающимися жидкостями. Делительная воронка позволяет аккуратно слить нижний слой (воду), оставив верхний слой (масло) в сосуде.

4) Для разделения смеси алюминиевых и пластиковых скрепок можно использовать магнит.
Это утверждение неверно. Магнит притягивает только ферромагнетики (например, железо, никель, кобальт). Алюминий является парамагнетиком и в обычных условиях магнитом не притягивается, как и пластик. Следовательно, магнит не поможет разделить эти два материала.

Таким образом, единственным правильным суждением является третье.

Ответ: 3

Источник: ФИПИ

Решение.

Чтобы различить два вещества с помощью реактива, необходимо подобрать такое соединение, которое 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) $MgCl_{2}$ (р-р) и $BaCl_{2}$ (р-р)
Оба вещества являются растворимыми хлоридами металлов II группы. Для их распознавания нужно найти реактив, который образует осадок только с одним из катионов — $Mg^{2+}$ или $Ba^{2+}$.
Посмотрим на реактив №2 — $K_{2}SO_{4}$.
При добавлении сульфата калия к хлориду бария выпадает белый мелкокристаллический осадок сульфата бария:
$BaCl_{2} + K_{2}SO_{4} \rightarrow BaSO_{4}\downarrow + 2KCl$
В случае с хлоридом магния реакция не идет, так как сульфат магния $MgSO_{4}$ хорошо растворим в воде. Таким образом, реактив №2 позволяет отличить эти вещества.
Выбор: 2.

Б) $Fe$ и $Ag$
Здесь нам даны два металла. Железо стоит в электрохимическом ряду напряжений металлов до водорода, а серебро — после водорода.
Воспользуемся реактивом №3 — соляной кислотой $HCl$.
Железо, как активный металл, вытесняет водород из кислот-неокислителей. Мы увидим растворение металла и выделение пузырьков газа:
$Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_{2} + H_{2}\uparrow$
Серебро с соляной кислотой не взаимодействует, так как не способно вытеснять водород. Видимых изменений не будет.
Выбор: 3.

В) $H_{2}SO_{4}$ (р-р) и $Na_{2}SO_{4}$ (р-р)
В данном случае нам нужно отличить сильную кислоту от соли. Общим для них является сульфат-анион $SO_{4}^{2-}$, значит, искать различие нужно в катионах: $H^{+}$ и $Na^{+}$.
Рассмотрим реактив №4 — $Li_{2}CO_{3}$.
Карбонаты реагируют с кислотами с выделением углекислого газа (вскипание раствора):
$H_{2}SO_{4} + Li_{2}CO_{3} \rightarrow Li_{2}SO_{4} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow$
Сульфат натрия с карбонатом лития в реакцию не вступает, так как оба продукта гипотетического обмена ($Na_{2}CO_{3}$ и $Li_{2}SO_{4}$) растворимы, и признаков реакции нет.
Выбор: 4.

Ответ: А → 2, Б → 3, В → 4.

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 найдем значения относительных атомных масс элементов, входящих в состав нитрата кальция $Ca(NO_{3})_{2}$, округлив их до целых чисел:
$Ar(Ca) = 40$
$Ar(N) = 14$
$Ar(O) = 16$

Шаг 2. Вычисление относительной молекулярной массы нитрата кальция.
Сложим атомные массы всех элементов с учетом их индексов в формуле $Ca(NO_{3})_{2}$:
$Mr(Ca(NO_{3})_{2}) = Ar(Ca) + 2 \cdot (Ar(N) + 3 \cdot Ar(O))$
$Mr(Ca(NO_{3})_{2}) = 40 + 2 \cdot (14 + 3 \cdot 16) = 40 + 2 \cdot (14 + 48) = 40 + 2 \cdot 62 = 40 + 124 = 164$

Шаг 3. Вычисление массовой доли кальция.
В одной молекуле нитрата кальция содержится один атом кальция ($n = 1$). Подставим значения в формулу:
$w(Ca) = \frac{1 \cdot Ar(Ca)}{Mr(Ca(NO_{3})_{2})} \cdot 100\%$
$w(Ca) = \frac{40}{164} \cdot 100\% \approx 0,243902... \cdot 100\% = 24,3902...\%$

Шаг 4. Округление результата.
По условию задачи результат необходимо записать с точностью до десятых. Так как в разряде сотых стоит цифра 9, мы округляем десятичную дробь в большую сторону:
$24,3902...\% \approx 24,4\%$

Ответ: 24,4 %

Источник: ФИПИ

Решение.

1. Сначала определим общую массу кальция ($Ca$), которую необходимо внести на весь участок. По условию, на $1$ м² требуется $4$ г кальция. Площадь участка составляет $50$ м².
$m(Ca)_{общ} = 4 \text{ г/м}^{2} \cdot 50 \text{ м}^{2} = 200 \text{ г}$.

2. Теперь рассчитаем относительную молекулярную массу нитрата кальция $Ca(NO_{3})_{2}$, используя значения относительных атомных масс из таблицы Менделеева: $A_{r}(Ca) = 40$, $A_{r}(N) = 14$, $A_{r}(O) = 16$.
$M_{r}(Ca(NO_{3})_{2}) = A_{r}(Ca) + 2 \cdot (A_{r}(N) + 3 \cdot A_{r}(O))$
$M_{r}(Ca(NO_{3})_{2}) = 40 + 2 \cdot (14 + 3 \cdot 16) = 40 + 2 \cdot (14 + 48) = 40 + 2 \cdot 62 = 40 + 124 = 164$.

3. Вычислим массовую долю кальция в этом удобрении. Массовая доля ($w$) элемента в веществе находится как отношение атомной массы элемента (с учётом индекса) к молекулярной массе всего вещества:
$w(Ca) = \frac{A_{r}(Ca)}{M_{r}(Ca(NO_{3})_{2})} = \frac{40}{164} \approx 0,2439$.

4. Зная необходимую массу чистого кальция и его долю в селитре, найдем массу самой селитры ($m_{уд}$):
$m_{уд} = \frac{m(Ca)_{общ}}{w(Ca)} = \frac{200 \text{ г}}{0,2439} \approx 820 \text{ г}$.
Для более точного вычисления можно использовать пропорцию: в $164$ г селитры содержится $40$ г кальция, а в $X$ г селитры — $200$ г кальция.
$X = \frac{200 \text{ г} \cdot 164 \text{ г}}{40 \text{ г}} = 820 \text{ г}$.

5. Переведем полученную массу из граммов в килограммы, так как этого требует условие задачи ($1 \text{ кг} = 1000 \text{ г}$):
$m_{уд} = \frac{820 \text{ г}}{1000} = 0,82 \text{ кг}$.

Ответ: 0,82

Источник: ФИПИ