Вариант 2 · Сентябрь 2026

Решение.

Для решения данной задачи необходимо проанализировать предложенную модель атома, на которой изображено ядро и распределение электронов по энергетическим уровням (электронным слоям).

1. Определим общее число электронов в атоме.
Подсчитаем количество чёрных точек (электронов) на каждом слое, начиная от центра:
— на первом (внутреннем) слое: $2$ электрона;
— на втором слое: $8$ электронов;
— на третьем (внешнем) слое: $6$ электронов.
Итого общее число электронов равно: $2 + 8 + 6 = 16$.

2. Определим число протонов (Y).
Атом является электронейтральной частицей, поэтому число протонов в ядре равно общему числу электронов в атоме. Следовательно, число протонов $Y = 16$. По порядковому номеру $16$ мы можем определить, что это атом серы ($S$).

3. Определим номер группы (X).
Для элементов главных подгрупп номер группы совпадает с числом электронов на внешнем (последнем) электронном слое. Как мы посчитали ранее, на внешнем слое данного атома находится $6$ электронов. Значит, элемент расположен в $VI$ группе (или $6$-й группе в современной нумерации). Таким образом, $X = 6$.

4. Запишем итоговый результат.
Нам необходимо записать значения $X$ и $Y$ последовательно. $X = 6$, $Y = 16$.

Ответ: 616

Источник: ФИПИ

Решение.

Для выполнения 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 Менделеева:
— Кремний $(\text{Si})$ находится в 3 периоде, IVА группе (порядковый номер 14).
— Фосфор $(\text{P})$ находится в 3 периоде, VА группе (порядковый номер 15).
— Хлор $(\text{Cl})$ находится в 3 периоде, VIIА группе (порядковый номер 17).

2. Вспомним закономерность: в Периодической системе в пределах одного периода (слева направо) с увеличением заряда ядра атома радиус атома уменьшается, а электроотрицательность и неметаллические свойства элементов усиливаются.

3. Расположим элементы в порядке их следования в 3 периоде (слева направо):
Кремний $(\text{Si})$ → Фосфор $(\text{P})$ → Хлор $(\text{Cl})$.

4. Следовательно, неметаллические свойства простых веществ будут возрастать в этой же последовательности:
— Самые слабые неметаллические свойства из этой тройки у кремния (номер 2).
— Более выражены они у фосфора (номер 1).
— Самые сильные неметаллические свойства у хлора (номер 3).

Таким образом, порядок увеличения неметаллических свойств: 2 (кремний), 1 (фосфор), 3 (хлор).

Ответ: 213

Источник: ФИПИ

Решение.

Для определения степени окисления кислорода в различных соединениях воспользуемся правилом: сумма степеней окисления всех атомов в молекуле равна нулю. Также вспомним, что у металлов главных подгрупп степень окисления в соединениях всегда постоянна и равна номеру группы.

А) $Na_{2}O_{2}$ (пероксид натрия)
Натрий ($Na$) — это щелочной металл, элемент I группы главной подгруппы. Его степень окисления в соединениях всегда равна $+1$.
Пусть степень окисления кислорода равна $x$. Составим уравнение:
$2 \cdot (+1) + 2 \cdot x = 0$
$2 + 2x = 0$
$2x = -2$
$x = -1$
В пероксидах кислород проявляет степень окисления $-1$. Это соответствует варианту 3.

Б) $OF_{2}$ (фторид кислорода)
Фтор ($F$) — самый электроотрицательный элемент, его степень окисления во всех сложных веществах всегда равна $-1$.
Пусть степень окисления кислорода равна $x$. Составим уравнение:
$x + 2 \cdot (-1) = 0$
$x - 2 = 0$
$x = +2$
В данном соединении кислород связан с более электроотрицательным фтором, поэтому он проявляет положительную степень окисления $+2$. Это соответствует варианту 1.

В) $CaO$ (оксид кальция)
Кальций ($Ca$) — щелочноземельный металл, элемент II группы главной подгруппы. Его степень окисления всегда равна $+2$.
Пусть степень окисления кислорода равна $x$. Составим уравнение:
$+2 + x = 0$
$x = -2$
В большинстве оксидов кислород проявляет свою типичную степень окисления $-2$. Это соответствует варианту 2.

Сопоставим полученные результаты:
А — 3
Б — 1
В — 2

Ответ: 312

Источник: ФИПИ

Решение.

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

1. Ионная связь возникает между типичным металлом и типичным неметаллом. В такой связи электроны переходят от атома металла к атому неметалла, образуя заряженные частицы — ионы.
2. Ковалентная связь (полярная или неполярная) возникает между атомами неметаллов.
3. Металлическая связь характерна для простых веществ-металлов.

Разберём каждое вещество из списка:

1) $\text{Na}_2\text{O}$ (оксид натрия). Натрий ($\text{Na}$) — это щелочной металл, кислород ($\text{O}$) — неметалл. Разность электроотрицательностей велика, поэтому связь между ними ионная. Это утверждение подходит.

2) $\text{NH}_3$ (аммиак). Азот ($\text{N}$) и водород ($\text{H}$) являются неметаллами. Связь между разными неметаллами называется ковалентной полярной. Это утверждение не подходит.

3) $\text{KBr}$ (бромид калия). Калий ($\text{K}$) — это щелочной металл, бром ($\text{Br}$) — типичный неметалл (галоген). Связь между ними ионная. Это утверждение подходит.

4) $\text{H}_3\text{PO}_4$ (фосфорная кислота). Все элементы, входящие в состав кислоты ($\text{H}$, $\text{P}$, $\text{O}$), являются неметаллами. Связи между ними ковалентные полярные. Это утверждение не подходит.

5) $\text{Cu}$ (медь). Это простое вещество, состоящее из атомов металла. В кристалле меди реализуется металлическая связь. Это утверждение не подходит.

Таким образом, веществами с ионной связью являются оксид натрия и бромид калия.

Ответ: 13

Источник: ФИПИ

Решение.

Для начала определим положение указанных элементов в Периодической системе Д. И. Менделеева. Элементы йод $(I)$, бром $(Br)$ и хлор $(Cl)$ находятся в одной группе (VIIA группа, главная подгруппа). В предложенном ряду $I \rightarrow Br \rightarrow Cl$ мы движемся по группе снизу вверх.

Проанализируем каждое утверждение:

1) Степень окисления элементов в высших оксидах. Высшая степень окисления для элементов главных подгрупп обычно равна номеру группы. Так как все три элемента находятся в VIIA группе, их высшая степень окисления одинакова и равна $+7$. Она не увеличивается, а остается постоянной. Утверждение неверно.

2) Число валентных электронов. Для элементов главных подгрупп число валентных электронов равно номеру группы. Поскольку все элементы находятся в одной группе, у каждого из них по $7$ валентных электронов. Число электронов не изменяется. Утверждение неверно.

3) Неметаллические свойства. При движении по группе снизу вверх (от $I$ к $Cl$) электроотрицательность элементов растет, способность притягивать электроны увеличивается, а значит, неметаллические свойства усиливаются. Хлор является более активным неметаллом, чем бром и йод. Утверждение верно.

4) Заряды ядер атомов. Заряд ядра равен порядковому номеру элемента. Порядковые номера в нашем ряду: $I (53) \rightarrow Br (35) \rightarrow Cl (17)$. Мы видим, что порядковый номер (и заряд ядра) уменьшается, а не увеличивается. Утверждение неверно.

5) Радиус атомов. При движении по группе снизу вверх уменьшается количество электронных слоев (у йода — $5$, у брома — $4$, у хлора — $3$). Чем меньше слоев, тем ближе внешние электроны к ядру и тем меньше радиус атома. Следовательно, в ряду $I \rightarrow Br \rightarrow Cl$ радиус атома уменьшается. Утверждение верно.

Таким образом, верными являются утверждения под номерами 3 и 5.

Ответ: 35

Источник: ФИПИ

Решение.

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

1) $HClO$ — это хлорноватистая кислота. Она относится к классу кислот, так как состоит из атома водорода и кислотного остатка.

2) $Mg(OH)_{2}$ — это гидроксид магния. Магний — типичный металл главной подгруппы II группы, его гидроксид проявляет только основные свойства, следовательно, это основание.

3) $H_{2}SO_{4}$ — это серная кислота. Относится к классу кислот.

4) $SO_{2}$ — это оксид серы (IV). Сера является неметаллом. Оксиды неметаллов (за исключением несолеобразующих) являются кислотными оксидами, так как им соответствуют кислоты (в данном случае — сернистая кислота $H_{2}SO_{3}$). Таким образом, $SO_{2}$ — кислотный оксид.

5) $Fe(OH)_{3}$ — это гидроксид железа (III). Металлы в степени окинения $+3$ (такие как $Al$, $Cr$, $Fe$) образуют амфотерные гидроксиды. Это означает, что данное вещество способно проявлять как свойства оснований, так и свойства кислот в зависимости от условий реакции. Таким образом, $Fe(OH)_{3}$ — амфотерный гидроксид.

Согласно условию задачи, сначала нужно записать номер кислотного оксида (4), а затем номер амфотерного гидроксида (5).

Ответ: 45

Источник: ФИПИ

Решение.

Для решения задачи проанализируем химические свойства оксида натрия $Na_{2}O$. Это типичный основный оксид, образованный активным металлом. Основные оксиды вступают в реакции с веществами, обладающими кислотными свойствами (кислотными оксидами и кислотами), а также с водой.

Рассмотрим предложенные варианты веществ:

1) $N_{2}$ (азот) — это инертный неметалл. При обычных условиях и при нагревании азот не взаимодействует с основными оксидами.

2) $SO_{2}$ (оксид серы(IV)) — это кислотный оксид. Основные оксиды активно реагируют с кислотными оксидами с образованием солей. В данном случае образуется сульфит натрия:
$Na_{2}O + SO_{2} = Na_{2}SO_{3}$
Следовательно, этот вариант нам подходит.

3) $KOH$ (гидроксид калия) — это сильное основание (щелочь). Основные оксиды не реагируют с основаниями, так как они имеют схожую химическую природу.

4) $H_{2}S$ (сероводород) — это газ, который при растворении в воде образует слабую сероводородную кислоту. Основные оксиды реагируют с кислотами с образованием соли и воды:
$Na_{2}O + H_{2}S = Na_{2}S + H_{2}O$
Следовательно, этот вариант нам подходит.

5) $NaNO_{3}$ (нитрат натрия) — это соль. Оксид натрия не вступает в реакцию с солями, образованными тем же самым металлом (натрием), и в целом реакции основных оксидов с солями в растворах или расплавах не характерны для школьного курса.

Таким образом, оксид натрия будет реагировать с кислотным оксидом $SO_{2}$ и кислотой $H_{2}S$.

Ответ: 24

Источник: ФИПИ

Решение.

Для решения данной задачи необходимо вспомнить химические свойства алюминия и его соединений, которые проявляют амфотерные свойства. Это означает, что они способны реагировать как с кислотами, так и с основаниями (щелочами).

А) $Al(OH)_{3}$ и $KOH$ (р-р)
Гидроксид алюминия — это амфотерный гидроксид. При взаимодействии со щелочами в водном растворе он растворяется с образованием комплексной соли. Поскольку алюминий имеет координационное число 4, образуется тетрагидроксоалюминат калия.
Уравнение реакции: $Al(OH)_{3} + KOH = K[Al(OH)_{4}]$
Этому процессу соответствует вариант 3.

Б) $Al_{2}O_{3}$ и $KOH$ (тв.)
Оксид алюминия — амфотерный оксид. При сплавлении (в твердом виде) амфотерных оксидов со щелочами образуются средние соли — алюминаты и выделяется вода. Комплексные соли в таких условиях не образуются, так как для них нужна водная среда.
Уравнение реакции: $Al_{2}O_{3} + 2KOH \xrightarrow{t} 2KAlO_{2} + H_{2}O$
Этому процессу соответствует вариант 5.

В) $Al$ и $KOH$ (р-р)
Алюминий — активный амфотерный металл. При взаимодействии со щелочами в водном растворе алюминий вытесняет водород, а сам переходит в состав комплексной соли (тетрагидроксоалюмината). В этой реакции вода также является реагентом.
Уравнение реакции: $2Al + 2KOH + 6H_{2}O = 2K[Al(OH)_{4}] + 3H_{2} \uparrow$
Этому процессу соответствует вариант 4.

Ответ: А → 3, Б → 5, В → 4.

Источник: ФИПИ

Решение.

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

А) Водород $H_{2}$
Водород является типичным восстановителем. Он способен восстанавливать металлы из их оксидов (стоящих в ряду активности правее алюминия) и вступать в реакции с неметаллами.
1) С оксидом железа(III) $Fe_{2}O_{3}$ водород реагирует при нагревании: $Fe_{2}O_{3} + 3H_{2} \xrightarrow{t} 2Fe + 3H_{2}O$.
2) С азотом $N_{2}$ водород вступает в обратимую реакцию при высокой температуре, давлении и наличии катализатора, образуя аммиак: $N_{2} + 3H_{2} \rightleftarrows 2NH_{3}$.
Следовательно, для вещества А подходит вариант 2.

Б) Гидроксид кальция $Ca(OH)_{2}$
Это сильное основание (щелочь). Щелочи реагируют с кислотными оксидами, кислотами и растворимыми солями (если образуется осадок или газ).
1) С углекислым газом $CO_{2}$ (кислотный оксид) образуется осадок карбоната кальция: $Ca(OH)_{2} + CO_{2} \rightarrow CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O$.
2) С соляной кислотой $HCl$ происходит реакция нейтрализации: $Ca(OH)_{2} + 2HCl \rightarrow CaCl_{2} + 2H_{2}O$.
Следовательно, для вещества Б подходит вариант 4.

В) Хлорид меди(II) $CuCl_{2}$
Это растворимая соль. Соли вступают в реакции ионного обмена с другими солями или основаниями (если образуется осадок), а также реагируют с металлами, которые стоят в электрохимическом ряду напряжений левее металла, входящего в состав соли.
1) С гидроксидом бария $Ba(OH)_{2}$ протекает реакция обмена с образованием осадка гидроксида меди(II): $CuCl_{2} + Ba(OH)_{2} \rightarrow Cu(OH)_{2}\downarrow + BaCl_{2}$.
2) Цинк $Zn$ активнее меди, поэтому он вытесняет медь из раствора её соли: $CuCl_{2} + Zn \rightarrow ZnCl_{2} + Cu$.
Следовательно, для вещества В подходит вариант 1.

Ответ: А — 2, Б — 4, В — 1.

Источник: ФИПИ

Решение.

Для решения задачи вспомним определение: реакция соединения — это химическая реакция, в которой из двух или нескольких исходных веществ образуется одно новое сложное вещество.

Разберём каждую из предложенных пар веществ:

1) Хлорид железа(II) и хлор.
В этой реакции хлорид железа(II) $FeCl_{2}$ взаимодействует с хлором $Cl_{2}$, при этом железо повышает свою степень окисления до $+3$. В результате образуется только одно вещество — хлорид железа(III).
Уравнение реакции: $2FeCl_{2} + Cl_{2} = 2FeCl_{3}$.
Это классическая реакция соединения. Подходит.

2) Оксид цинка и оксид натрия.
Оксид цинка $ZnO$ является амфотерным оксидом, а оксид натрия $Na_{2}O$ — основным. При их сплавлении происходит взаимодействие, в результате которого образуется соль — цинкат натрия.
Уравнение реакции: $ZnO + Na_{2}O = Na_{2}ZnO_{2}$.
Из двух сложных веществ образовалось одно новое. Это реакция соединения. Подходит.

3) Оксид цинка и соляная кислота.
Это реакция между амфотерным оксидом и кислотой. В результате образуются соль и вода.
Уравнение реакции: $ZnO + 2HCl = ZnCl_{2} + H_{2}O$.
Так как образуются два продукта, это реакция обмена. Не подходит.

4) Соляная кислота и кальций.
Металл вытесняет водород из кислоты. В результате образуются соль и газообразный водород.
Уравнение реакции: $Ca + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2} \uparrow$.
Это реакция замещения. Не подходит.

5) Оксид железа(II) и водород.
Водород восстанавливает железо из его оксида при нагревании. В результате образуются чистое железо и пары воды.
Уравнение реакции: $FeO + H_{2} = Fe + H_{2}O$.
Это реакция замещения. Не подходит.

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

Ответ: 12

Источник: ФИПИ

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

А) Взаимодействие иодида бария $BaI_{2}$ и нитрата серебра $AgNO_{3}$.
Это реакция ионного обмена. Запишем уравнение:
$BaI_{2} + 2AgNO_{3} \rightarrow Ba(NO_{3})_{2} + 2AgI\downarrow$
В результате реакции образуется нерастворимая соль — иодид серебра $AgI$. Согласно качественным признакам в химии, осадок $AgI$ имеет характерный жёлтый цвет. Таким образом, букве А соответствует цифра 3.

Б) Взаимодействие сульфата калия $K_{2}SO_{4}$ и иодида бария $BaI_{2}$.
Запишем уравнение реакции обмена:
$K_{2}SO_{4} + BaI_{2} \rightarrow 2KI + BaSO_{4}\downarrow$
Продуктом реакции является сульфат бария $BaSO_{4}$. Это мелкокристаллический осадок белого цвета, который не растворяется в сильных кислотах. Таким образом, букве Б соответствует цифра 1.

В) Взаимодействие гидроксида бария $Ba(OH)_{2}$ и хлорида железа(III) $FeCl_{3}$.
Запишем уравнение реакции обмена:
$3Ba(OH)_{2} + 2FeCl_{3} \rightarrow 3BaCl_{2} + 2Fe(OH)_{3}\downarrow$
В ходе реакции выпадает в осадок гидроксид железа(III) $Fe(OH)_{3}$. Данное вещество представляет собой нерастворимое основание бурого (ржаво-коричневого) цвета. Таким образом, букве В соответствует цифра 2.

Сопоставив буквы и цифры, получаем последовательность: А — 3, Б — 1, В — 2.

Ответ: 312

Источник: ФИПИ

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) Серная кислота $H_{2}SO_{4}$.
Это сильный электролит, который диссоциирует по уравнению:
$H_{2}SO_{4} \rightarrow 2H^{+} + SO_{4}^{2-}$
Из 1 моль кислоты образуется 2 моль катионов водорода и 1 моль сульфат-анионов. Итого: $2 + 1 = 3$ моль ионов. Это нам не подходит.

2) Карбонат лития $Li_{2}CO_{3}$.
Растворимая соль, диссоциирует полностью:
$Li_{2}CO_{3} \rightarrow 2Li^{+} + CO_{3}^{2-}$
Из 1 моль соли образуется 2 моль катионов лития и 1 моль карбонат-анионов. Итого: $2 + 1 = 3$ моль ионов. Это нам не подходит.

3) Гидроксид калия $KOH$.
Это щелочь (сильное основание), диссоциирует полностью:
$KOH \rightarrow K^{+} + OH^{-}$
Из 1 моль вещества образуется 1 моль катионов калия и 1 моль гидроксид-анионов. Итого: $1 + 1 = 2$ моль ионов. Утверждение верно.

4) Хлорноватая кислота $HClO_{3}$.
Это сильная кислота, в водных растворах диссоциирует практически полностью:
$HClO_{3} \rightarrow H^{+} + ClO_{3}^{-}$
Из 1 моль кислоты образуется 1 моль катионов водорода и 1 моль хлорат-анионов. Итого: $1 + 1 = 2$ моль ионов. Утверждение верно.

5) Карбонат натрия $Na_{2}CO_{3}$.
Растворимая соль, диссоциирует по уравнению:
$Na_{2}CO_{3} \rightarrow 2Na^{+} + CO_{3}^{2-}$
Из 1 моль соли образуется 2 моль катионов натрия и 1 моль карбонат-анионов. Итого: $2 + 1 = 3$ моль ионов. Это нам не подходит.

Таким образом, 2 моль ионов образуются при диссоциации гидроксида калия и хлорноватой кислоты.

Ответ: 34

Источник: ФИПИ

Решение.

Для того чтобы выбрать подходящие исходные вещества, проанализируем сокращённое ионное уравнение: $S^{2-} + 2H^{+} = H_{2}S$.
Это уравнение показывает, что в реакцию вступают сильный электролит, являющийся источником сульфид-ионов $S^{2-}$, и сильный электролит, являющийся источником ионов водорода $H^{+}$.

Шаг 1. Выбор источника сульфид-ионов $S^{2-}$.
Нам нужно вещество, которое является растворимой солью (сильным электролитом) и при диссоциации дает именно ион $S^{2-}$.
1) $Na_{2}S$ — растворимая соль, сильный электролит. Диссоциирует полностью: $Na_{2}S \rightarrow 2Na^{+} + S^{2-}$. Подходит.
2) $NaHS$ — кислая соль. При диссоциации дает гидросульфид-ион $HS^{-}$. В сокращённом уравнении был бы ион $HS^{-}$, а не $S^{2-}$. Не подходит.
3) $Al_{2}S_{3}$ — сульфид алюминия разлагается водой (гидролизуется) и не существует в водном растворе в виде ионов. Не подходит.

Шаг 2. Выбор источника ионов водорода $H^{+}$.
Нам нужна сильная кислота, которая полностью диссоциирует в растворе на ионы.
4) $HF$ — плавиковая кислота. Является слабой кислотой, в ионных уравнениях записывается в виде молекулы $HF$. Не подходит.
5) $CH_{3}COOH$ — уксусная кислота. Является слабым электролитом, записывается в молекулярном виде. Не подходит.
6) $HCl$ — соляная кислота. Сильная кислота, полностью диссоциирует: $HCl \rightarrow H^{+} + Cl^{-}$. Подходит.

Шаг 3. Проверка выбранной пары.
Запишем молекулярное уравнение реакции между сульфидом натрия и соляной кислотой:
$Na_{2}S + 2HCl = 2NaCl + H_{2}S \uparrow$
Запишем полное ионное уравнение:
$2Na^{+} + S^{2-} + 2H^{+} + 2Cl^{-} = 2Na^{+} + 2Cl^{-} + H_{2}S \uparrow$
Сократим одинаковые ионы в левой и правой частях ($2Na^{+}$ и $2Cl^{-}$):
$S^{2-} + 2H^{+} = H_{2}S$
Полученное уравнение полностью совпадает с условием задачи.

Ответ: 16

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) $\text{Zn}^{+2} \rightarrow \text{Zn}^{0}$
Степень окисления цинка изменяется от $+2$ до $0$. Мы видим, что степень окисления уменьшилась. Это происходит, когда частица принимает отрицательно заряженные электроны: $\text{Zn}^{+2} + 2\bar{e} \rightarrow \text{Zn}^{0}$. Процесс принятия электронов называется восстановлением.
Соответствует цифре 2.

Б) $\text{N}^{+5} \rightarrow \text{N}^{-3}$
Степень окисления азота изменяется от $+5$ до $-3$. Степень окисления значительно понизилась. Это означает, что атом азота принял электроны: $\text{N}^{+5} + 8\bar{e} \rightarrow \text{N}^{-3}$. Процесс принятия электронов — это восстановление.
Соответствует цифре 2.

В) $\text{Cl}_{2}^{0} \rightarrow 2\text{Cl}^{+5}$
Степень окисления хлора изменяется от $0$ до $+5$. Степень окисления повысилась. Это происходит, когда частица отдает свои электроны: $\text{Cl}_{2}^{0} - 10\bar{e} \rightarrow 2\text{Cl}^{+5}$. Процесс отдачи электронов называется окислением.
Соответствует цифре 1.

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

Ответ: 221

Источник: ФИПИ

Решение.

Разберём каждое из предложенных суждений с точки зрения правил техники безопасности и лабораторной практики:

1) Углекислый газ в лаборатории получают только в вытяжном шкафу.
Это суждение неверно. Углекислый газ $CO_{2}$ не является ядовитым газом (в отличие от угарного газа $CO$ или хлора). Его получение в небольших количествах (например, при взаимодействии мела с соляной кислотой) безопасно для проведения на обычном лабораторном столе. Вытяжной шкаф обязателен только для работы с токсичными или сильно пахнущими веществами.

2) При приготовлении смеси для побелки деревьев на основе гашёной извести необходимо использовать защитные перчатки и маску.
Это суждение верно. Гашёная известь — это гидроксид кальция $Ca(OH)_{2}$, который является сильным основанием (щёлочью). При попадании на кожу она вызывает раздражение и химические ожоги, а её пыль опасна для слизистых оболочек глаз и дыхательных путей. Поэтому использование средств индивидуальной защиты (перчаток и маски) обязательно.

3) При нагревании смеси жидкостей пробирку держат строго в вертикальном положении.
Это суждение неверно. При нагревании пробирку необходимо держать под наклоном (примерно под углом $45^{\circ}$) и направлять её горлышко в сторону от себя и окружающих. Если держать пробирку вертикально, при закипании жидкость может резко «выстрелить» из сосуда из-за быстрого расширения паров.

4) Выпаривание воды из раствора соли проводят в фарфоровой ступке.
Это суждение неверно. Фарфоровая ступка предназначена исключительно для измельчения и перетирания твёрдых веществ. Для выпаривания растворов в лаборатории используют специальную фарфоровую чашку, которая имеет тонкие стенки и выдерживает равномерный нагрев.

Таким образом, единственным верным утверждением является суждение под номером 2.

Ответ: 2

Источник: ФИПИ

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) $\text{CO}_2$ и $\text{N}_2$
Углекислый газ ($\text{CO}_2$) является кислотным оксидом, а азот ($\text{N}_2$) — инертным газом. Для их распознавания подходит известковая вода — раствор гидроксида кальция $\text{Ca(OH)}_2$ (реактив №3). При пропускании углекислого газа через известковую воду наблюдается её помутнение из-за образования нерастворимого карбоната кальция:
$\text{CO}_2 + \text{Ca(OH)}_2 \rightarrow \text{CaCO}_3\downarrow + \text{H}_2\text{O}$.
Азот с гидроксидом кальция не взаимодействует, и никаких видимых изменений не происходит.
Соответствие: А → 3.

Б) $\text{KNO}_3$ и $\text{HNO}_3$
Нитрат калия ($\text{KNO}_3$) — это соль, а азотная кислота ($\text{HNO}_3$) — сильная кислота-окислитель. Для их различения выберем цинк ($\text{Zn}$) (реактив №1). Цинк реагирует с азотной кислотой с выделением продуктов восстановления азота (газов) и образованием соли:
$\text{Zn} + 4\text{HNO}_3\text{(конц.)} \rightarrow \text{Zn(NO}_3)_2 + 2\text{NO}_2\uparrow + 2\text{H}_2\text{O}$.
С раствором соли $\text{KNO}_3$ цинк в обычных условиях не взаимодействует.
Соответствие: Б → 1.

В) $\text{Na}_2\text{CO}_3$ и $\text{Na}_3\text{PO}_4$
Оба вещества являются солями натрия. Различить их можно с помощью сильной серной кислоты $\text{H}_2\text{SO}_4$ (реактив №2). При добавлении серной кислоты к карбонату натрия происходит реакция ионного обмена, сопровождающаяся бурным выделением углекислого газа (вскипанием):
$\text{Na}_2\text{CO}_3 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Na}_2\text{SO}_4 + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2\uparrow$.
При добавлении серной кислоты к фосфату натрия видимых признаков реакции (выпадения осадка или выделения газа) не наблюдается.
Соответствие: В → 2.

Ответ: 312

Источник: ФИПИ

Решение.

Для того чтобы найти массовую долю химического элемента в веществе, необходимо воспользоваться формулой:
$w(E) = \frac{n \cdot Ar(E)}{Mr(вещества)} \cdot 100\%$,
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 элементов.
Используя периодическую таблицу Д.И. Менделеева, выпишем округлённые значения атомных масс для элементов, входящих в состав дигидрофосфата кальция $Ca(H_{2}PO_{4})_{2}$:
$Ar(Ca) = 40$
$Ar(H) = 1$
$Ar(P) = 31$
$Ar(O) = 16$

Шаг 2. Вычисление относительной молекулярной массы вещества.
Рассчитаем $Mr(Ca(H_{2}PO_{4})_{2})$, учитывая количество атомов каждого элемента:
$Mr(Ca(H_{2}PO_{4})_{2}) = Ar(Ca) + 2 \cdot (2 \cdot Ar(H) + Ar(P) + 4 \cdot Ar(O))$
$Mr(Ca(H_{2}PO_{4})_{2}) = 40 + 2 \cdot (2 \cdot 1 + 31 + 4 \cdot 16)$
$Mr(Ca(H_{2}PO_{4})_{2}) = 40 + 2 \cdot (2 + 31 + 64)$
$Mr(Ca(H_{2}PO_{4})_{2}) = 40 + 2 \cdot 97 = 40 + 194 = 234$

Шаг 3. Вычисление массовой доли фосфора.
В формуле $Ca(H_{2}PO_{4})_{2}$ содержится 2 атома фосфора ($n = 2$).
$w(P) = \frac{2 \cdot Ar(P)}{Mr(Ca(H_{2}PO_{4})_{2})} \cdot 100\%$
$w(P) = \frac{2 \cdot 31}{234} \cdot 100\% = \frac{62}{234} \cdot 100\%$
$w(P) \approx 0,264957... \cdot 100\% \approx 26,4957...\%$

Шаг 4. Округление результата.
По условию задачи результат необходимо записать с точностью до десятых. Так как в разряде сотых стоит цифра 9, мы округляем число в большую сторону:
$26,4957... \approx 26,5\%$

Ответ: 26,5

Источник: ФИПИ

Решение.

1. Сначала определим общую массу фосфора, которую необходимо внести на весь участок. По условию, на $1 \text{ м}^{2}$ требуется $15 \text{ г}$ фосфора. Площадь участка составляет $150 \text{ м}^{2}$.
$m(\text{P})_{\text{общ}} = 15 \text{ г/м}^{2} \cdot 150 \text{ м}^{2} = 2250 \text{ г}$.

2. Теперь рассчитаем относительную молекулярную массу двойного суперфосфата $M_{r}(\text{Ca}(\text{H}_{2}\text{PO}_{4})_{2})$, используя значения относительных атомных масс элементов из таблицы Менделеева:
$M_{r}(\text{Ca}(\text{H}_{2}\text{PO}_{4})_{2}) = A_{r}(\text{Ca}) + 2 \cdot (2 \cdot A_{r}(\text{H}) + A_{r}(\text{P}) + 4 \cdot A_{r}(\text{O}))$
$M_{r}(\text{Ca}(\text{H}_{2}\text{PO}_{4})_{2}) = 40 + 2 \cdot (2 \cdot 1 + 31 + 4 \cdot 16) = 40 + 2 \cdot (2 + 31 + 64) = 40 + 2 \cdot 97 = 40 + 194 = 234$.

3. Вычислим массовую долю фосфора ($w$) в этом удобрении. В одной молекуле дигидрофосфата кальция содержится 2 атома фосфора:
$w(\text{P}) = \frac{2 \cdot A_{r}(\text{P})}{M_{r}(\text{Ca}(\text{H}_{2}\text{PO}_{4})_{2})} = \frac{2 \cdot 31}{234} = \frac{62}{234} \approx 0,264957...$

4. Найдем массу удобрения, необходимую для обеспечения нужного количества фосфора. Для этого разделим общую массу фосфора на его массовую долю в веществе:
$m(\text{удобрения}) = \frac{m(\text{P})_{\text{общ}}}{w(\text{P})} = \frac{2250 \text{ г}}{62 / 234} = \frac{2250 \cdot 234}{62} \approx 8491,935... \text{ г}$.

5. Переведем полученную массу из граммов в килограммы (в $1 \text{ кг}$ содержится $1000 \text{ г}$):
$m(\text{кг}) = \frac{8491,935...}{1000} \approx 8,4919... \text{ кг}$.

6. Округлим результат до десятых, как того требует условие задачи. Так как во втором знаке после запятой стоит цифра 9, округляем в большую сторону.
$8,4919... \approx 8,5 \text{ кг}$.

Ответ: 8,5

Источник: ФИПИ