Вариант 5 · Сентябрь 2026

Решение.

Для решения данной задачи проанализируем модель атома, представленную на рисунке. На ней изображено ядро с зарядом $+Z$ и электроны (чёрные точки), расположенные на электронных слоях (орбиталях).

1. Определение величины заряда ядра (X):
В нейтральном атоме суммарное число электронов равно числу протонов в ядре, что соответствует порядковому номеру элемента и величине заряда ядра. Посчитаем общее количество электронов на рисунке:
— На первом (внутреннем) слое находится $2$ электрона.
— На втором (внешнем) слое находится $6$ электронов.
Итого: $2 + 6 = 8$ электронов.
Следовательно, заряд ядра атома равен $+8$. В таблицу записываем число $8$.

2. Определение номера периода (Y):
Номер периода в Периодической системе химических элементов соответствует числу электронных слоев (энергетических уровней), заполненных электронами в атоме.
На рисунке мы видим две окружности вокруг ядра, на которых расположены электроны. Это означает, что у данного атома $2$ электронных слоя.
Следовательно, элемент находится во $2$-м периоде. В таблицу записываем число $2$.

Таким образом, искомые величины: $X = 8$, $Y = 2$.

Ответ: 82

Источник: ФИПИ

Решение.

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

1. Определим положение элементов в таблице Менделеева:
1) Магний $(Mg)$ — элемент 3-го периода, IIA группы.
2) Кремний $(Si)$ — элемент 3-го периода, IVA группы.
3) Алюминий $(Al)$ — элемент 3-го периода, IIIA группы.

2. Все три элемента находятся в одном и том же 3-м периоде. Расположим их в порядке возрастания порядкового номера (слева направо по периоду):
Магний $(Mg)$ → Алюминий $(Al)$ → Кремний $(Si)$.
В числовом обозначении это последовательность: 1, 3, 2.

3. Вспомним закономерность: в периодах слева направо с увеличением заряда ядра атома металлические свойства элементов ослабевают, а неметаллические — усиливаются. Соответственно, характер их высших оксидов и гидроксидов закономерно меняется от основного через амфотерный к кислотному.

4. Рассмотрим высшие оксиды данных элементов:
— Оксид магния $MgO$ является основным оксидом.
— Оксид алюминия $Al_{2}O_{3}$ является амфотерным оксидом (проявляет и основные, и кислотные свойства).
— Оксид кремния $SiO_{2}$ является кислотным оксидом.

5. Таким образом, в ряду $Mg \rightarrow Al \rightarrow Si$ кислотные свойства высших оксидов усиливаются. Это соответствует последовательности номеров: 1, 3, 2.

Ответ: 132

Источник: ФИПИ

Решение.

Для определения степени окисления элемента в соединении воспользуемся правилом: сумма степеней окисления всех атомов в молекуле или формульной единице равна нулю. Также вспомним, что металлы в соединениях всегда имеют положительную степень окисления, а более электроотрицательные неметаллы — отрицательную.

А) $\text{Ca}_{2}\text{Si}$ (силицид кальция)
Кальций ($\text{Ca}$) — это металл IIA группы, его постоянная степень окисления в соединениях равна $+2$.
Пусть степень окисления кремния равна $x$. Составим уравнение:
$2 \cdot (+2) + x = 0$
$+4 + x = 0$
$x = -4$
Следовательно, степень окисления кремния в $\text{Ca}_{2}\text{Si}$ равна $-4$. Это соответствует варианту 2.

Б) $\text{SiCl}_{4}$ (хлорид кремния(IV))
Хлор ($\text{Cl}$) — более электроотрицательный элемент, чем кремний. В бинарных соединениях с металлами и менее электроотрицательными неметаллами хлор проявляет степень окисления $-1$.
Пусть степень окисления кремния равна $x$. Составим уравнение:
$x + 4 \cdot (-1) = 0$
$x - 4 = 0$
$x = +4$
Следовательно, степень окисления кремния в $\text{SiCl}_{4}$ равна $+4$. Это соответствует варианту 4.

В) $\text{SiO}_{2}$ (оксид кремния(IV))
Кислород ($\text{O}$) в оксидах почти всегда имеет степень окисления $-2$.
Пусть степень окисления кремния равна $x$. Составим уравнение:
$x + 2 \cdot (-2) = 0$
$x - 4 = 0$
$x = +4$
Следовательно, степень окисления кремния в $\text{SiO}_{2}$ равна $+4$. Это соответствует варианту 4.

Ответ: А — 2, Б — 4, В — 4.

Источник: ФИПИ

Решение.

Для выполнения этого задания необходимо вспомнить определение ковалентной неполярной связи и условия её возникновения.

Ковалентная неполярная связь — это химическая связь, которая образуется между атомами одного и того же химического элемента-неметалла. В такой связи общие электронные пары распределены равномерно между ядрами атомов, так как их электроотрицательность одинакова.

Разберём каждое вещество из предложенного списка:

1) $\text{Ca}$ (кальций) — это типичный металл. В простых веществах-металлах реализуется металлическая связь. Данный вариант не подходит.

2) $\text{P}_2\text{O}_3$ (оксид фосфора(III)) — образован двумя разными неметаллами (фосфором и кислородом). Связь между атомами разных неметаллов называется ковалентной полярной. Данный вариант не подходит.

3) $\text{S}_8$ (ромбическая сера) — простое вещество, состоящее из восьми атомов одного и того же неметалла (серы). Поскольку атомы одинаковы, связь между ними ковалентная неполярная. Этот вариант верный.

4) $\text{H}_2\text{O}_2$ (пероксид водорода) — это сложное вещество, в молекуле которого есть связь $\text{H}-\text{O}$ (ковалентная полярная) и связь $\text{O}-\text{O}$. Связь между двумя одинаковыми атомами кислорода ($\text{O}-\text{O}$) является ковалентной неполярной. Согласно условию задачи, нам нужно выбрать вещества, в которых присутствует такая связь. Этот вариант верный.

5) $\text{BaCl}_2$ (хлорид бария) — образован типичным металлом (барием) и типичным неметаллом (хлором). Разность электроотрицательностей велика, поэтому здесь реализуется ионная связь. Данный вариант не подходит.

Таким образом, ковалентная неполярная связь присутствует в сере ($\text{S}_8$) и пероксиде водорода ($\text{H}_2\text{O}_2$).

Ответ: 34

Источник: ФИПИ

Решение.

Для того чтобы правильно ответить на вопрос, проанализируем положение указанных элементов в Периодической системе Д.И. Менделеева. Элементы бериллий $\text{Be}$, магний $\text{Mg}$ и кальций $\text{Ca}$ находятся во второй группе главной подгруппе (IIA группе). В ряду $\text{Be} \rightarrow \text{Mg} \rightarrow \text{Ca}$ мы движемся сверху вниз по группе.

Рассмотрим, как изменяются характеристики элементов в этом направлении:

1) Высшая степень окисления элемента. Для элементов главных подгрупп высшая степень окисления обычно равна номеру группы. Так как все три элемента находятся во IIA группе, их высшая степень окисления одинакова и равна $+2$. Она не увеличивается. Утверждение неверно.

2) Заряд ядра атома. Заряд ядра численно равен порядковому номеру элемента. Порядковый номер бериллия — $4$, магния — $12$, кальция — $20$. Мы видим, что при переходе от $\text{Be}$ к $\text{Ca}$ порядковый номер, а значит и заряд ядра, последовательно растёт. Утверждение верно.

3) Электроотрицательность элемента. Электроотрицательность — это способность атома притягивать к себе электроны. В группах сверху вниз радиус атома увеличивается (так как растёт число электронных слоёв), внешние электроны всё слабее притягиваются к ядру, поэтому электроотрицательность уменьшается. Утверждение неверно.

4) Число электронов на внешнем энергетическом уровне. Для элементов главных подгрупп число внешних электронов равно номеру группы. Поскольку все элементы находятся во IIA группе, у каждого из них на внешнем уровне ровно $2$ электрона. Это число постоянно. Утверждение неверно.

5) Основный характер гидроксида металла. Сверху вниз по группе металлические свойства элементов усиливаются, так как атомам становится легче отдавать внешние электроны. Усиление металлических свойств приводит к тому, что соответствующие им гидроксиды проявляют более выраженные основные свойства: $\text{Be(OH)}_2$ — амфотерный гидроксид, $\text{Mg(OH)}_2$ — слабое основание, $\text{Ca(OH)}_2$ — сильное основание (щёлочь). Утверждение верно.

Таким образом, верными являются утверждения под номерами 2 и 5.

Ответ: 25

Источник: ФИПИ

Решение.

Для выполнения задания проанализируем каждое из предложенных веществ, определив их принадлежность к классам неорганических соединений.

1) $\text{NH}_{4}\text{NO}_{3}$ (нитрат аммония) — это сложное вещество, состоящее из катиона аммония $\text{NH}_{4}^{+}$ и аниона кислотного остатка азотной кислоты $\text{NO}_{3}^{-}$. Согласно определению, такие вещества относятся к классу солей. Поскольку в составе нет незамещённых атомов водорода (как в кислых солях) или гидроксильных групп (как в основных солях), это средняя соль.

2) $\text{Al(OH)}_{3}$ (гидроксид алюминия) — это соединение металла с гидроксильными группами. Однако алюминий является амфотерным элементом, поэтому его гидроксид проявляет как основные, так и кислотные свойства. В школьном курсе химии его классифицируют как амфотерный гидроксид.

3) $\text{Ba(OH)}_{2}$ (гидроксид бария) — это соединение типичного металла (щелочноземельного) с гидроксильными группами. Оно хорошо растворимо в воде и проявляет свойства сильного основания (щёлочи).

4) $\text{K}_{2}\text{O}$ (оксид калия) — бинарное соединение металла с кислородом в степени окисления $-2$. Это основный оксид.

5) $\text{HF}$ (фтороводород или фтороводородная кислота) — соединение водорода с неметаллом, которое при растворении в воде проявляет свойства кислоты.

Согласно условию задачи, нам необходимо выбрать сначала номер средней соли, а затем номер основания:
- Средняя соль — $\text{NH}_{4}\text{NO}_{3}$ (номер 1).
- Основание — $\text{Ba(OH)}_{2}$ (номер 3).

Ответ: 13

Источник: ФИПИ

Решение.

Для решения задачи проанализируем химические свойства оксида кремния $(IV)$. Оксид кремния $SiO_{2}$ (кремнезём, песок) является типичным кислотным оксидом, однако он обладает низкой химической активностью из-за своей прочной атомной кристаллической решётки.

Разберём предложенные варианты:

1) $H_{2}O$ (вода). В отличие от большинства кислотных оксидов, оксид кремния не растворяется в воде и не взаимодействует с ней. Кремниевую кислоту нельзя получить прямой гидратацией оксида.

2) $K_{2}O$ (оксид калия). Это типичный основный оксид. При сплавлении кислотный оксид $SiO_{2}$ реагирует с основными оксидами с образованием солей — силикатов:
$K_{2}O + SiO_{2} \xrightarrow{t} K_{2}SiO_{3}$.
Данный вариант является верным.

3) $BaSO_{4}$ (сульфат бария). Это соль сильной кислоты, которая не взаимодействует с оксидом кремния в обычных условиях или при нагревании.

4) $CaCO_{3}$ (карбонат кальция). Оксид кремния является нелетучим оксидом. При сильном нагревании (сплавлении) он способен вытеснять более летучие оксиды (например, углекислый газ $CO_{2}$) из их солей:
$CaCO_{3} + SiO_{2} \xrightarrow{t} CaSiO_{3} + CO_{2} \uparrow$.
Этот процесс используется в производстве стекла. Данный вариант является верным.

5) $O_{2}$ (кислород). В оксиде кремния $SiO_{2}$ кремний уже находится в своей высшей степени окинения $+4$, поэтому дальнейшее окисление кислородом невозможно.

Таким образом, оксид кремния взаимодействует с оксидом калия и карбонатом кальция.

Ответ: 24

Источник: ФИПИ

Решение.

Разберём каждое взаимодействие по порядку, учитывая химические свойства веществ.

А) $Al_{2}O_{3}$ и $NaOH$ (тв.)
Оксид алюминия $Al_{2}O_{3}$ является амфотерным оксидом. Это значит, что он может проявлять как кислотные, так и основные свойства. При сплавлении (взаимодействии с твёрдой щёлочью) амфотерный оксид проявляет кислотные свойства и образует соль — алюминат натрия и воду.
Уравнение реакции: $Al_{2}O_{3} + 2NaOH \xrightarrow{t} 2NaAlO_{2} + H_{2}O$.
Этому процессу соответствует вариант 3.

Б) $NaOH$ и $P_{2}O_{5}$
Гидроксид натрия $NaOH$ — это типичное основание (щёлочь), а оксид фосфора(V) $P_{2}O_{5}$ — это типичный кислотный оксид, которому соответствует ортофосфорная кислота $H_{3}PO_{4}$. При их взаимодействии происходит реакция нейтрализации с образованием соли (ортофосфата натрия) и воды.
Уравнение реакции: $6NaOH + P_{2}O_{5} \rightarrow 2Na_{3}PO_{4} + 3H_{2}O$.
Этому процессу соответствует вариант 2.

В) $Na_{2}O$ и $H_{3}PO_{4}$
Оксид натрия $Na_{2}O$ является основным оксидом, а $H_{3}PO_{4}$ — это трёхосновная кислота. При взаимодействии основного оксида с кислотой образуются соль и вода. В данном случае образуется ортофосфат натрия и вода.
Уравнение реакции: $3Na_{2}O + 2H_{3}PO_{4} \rightarrow 2Na_{3}PO_{4} + 3H_{2}O$.
Этому процессу также соответствует вариант 2.

Ответ: А → 3, Б → 2, В → 2.

Источник: ФИПИ

Решение.

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

А) Оксид железа (III) — $Fe_2O_3$
Это амфотерный оксид с преобладанием основных свойств.
1) Он может восстанавливаться до чистого металла при взаимодействии с водородом $H_2$ при нагревании: $Fe_2O_3 + 3H_2 \xrightarrow{t} 2Fe + 3H_2O$.
2) Как основной/амфотерный оксид, он легко реагирует с сильными кислотами, например с азотной кислотой $HNO_3$: $Fe_2O_3 + 6HNO_3 \rightarrow 2Fe(NO_3)_3 + 3H_2O$.
Следовательно, для вещества А подходит вариант 2.

Б) Соляная кислота — $HCl$
Это сильная одноосновная кислота.
1) Она вступает в реакцию нейтрализации с амфотерными гидроксидами, такими как гидроксид цинка $Zn(OH)_2$: $Zn(OH)_2 + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + 2H_2O$.
2) Она реагирует с растворимыми солями серебра, образуя характерный белый творожистый осадок хлорида серебра (качественная реакция): $AgNO_3 + HCl \rightarrow AgCl \downarrow + HNO_3$.
Следовательно, для вещества Б подходит вариант 1.

В) Карбонат кальция — $CaCO_3$
Это нерастворимая соль угольной кислоты.
1) Карбонаты разлагаются под действием более сильных кислот, например соляной $HCl$, с выделением углекислого газа: $CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + CO_2 \uparrow$.
2) Нерастворимые карбонаты могут переходить в растворимые гидрокарбонаты при пропускании углекислого газа через их водную взвесь: $CaCO_3 + CO_2 + H_2O \rightarrow Ca(HCO_3)_2$.
Следовательно, для вещества В подходит вариант 4.

Проверим оставшийся вариант 3: медь $Cu$ стоит в ряду активности металлов после водорода и не вытесняет его из кислот, а углекислый газ $CO_2$ не будет реагировать с предложенными солями или оксидами в данных условиях.

Ответ: А → 2, Б → 1, В → 4.

Источник: ФИПИ

Решение.

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

Разберём предложенные пары веществ:

1) Магний и нитрат железа(III). Магний — активный металл, он вытесняет железо из раствора его соли. Это реакция замещения: $3Mg + 2Fe(NO_{3})_{3} \rightarrow 3Mg(NO_{3})_{2} + 2Fe$. Данный вариант не подходит.

2) Аммиак и хлороводород. При взаимодействии двух газов образуется одно твёрдое вещество — хлорид аммония: $NH_{3} + HCl \rightarrow NH_{4}Cl$. Это классический пример реакции соединения. Вариант подходит.

3) Оксид меди(II) и соляная кислота. Основный оксид взаимодействует с кислотой с образованием соли и воды: $CuO + 2HCl \rightarrow CuCl_{2} + H_{2}O$. Это реакция обмена. Данный вариант не подходит.

4) Хлорид железа(II) и гидроксид натрия. Две сложные соли обмениваются своими составными частями, в результате выпадает осадок: $FeCl_{2} + 2NaOH \rightarrow Fe(OH)_{2} \downarrow + 2NaCl$. Это реакция обмена. Данный вариант не подходит.

5) Оксид кальция и вода. При взаимодействии оксида активного металла с водой образуется одно вещество — гидроксид кальция (гашёная известь): $CaO + H_{2}O \rightarrow Ca(OH)_{2}$. Это реакция соединения. Вариант подходит.

Таким образом, реакциями соединения являются пары под номерами 2 и 5.

Ответ: 25

Источник: ФИПИ

Решение.

Для того чтобы определить признаки реакций, составим уравнения химического взаимодействия для каждой пары веществ и проанализируем свойства образующихся продуктов.

А) $K_{2}SO_{3}$ и $BaCl_{2}$
Это реакция ионного обмена между двумя солями. Запишем уравнение:
$K_{2}SO_{3} + BaCl_{2} \rightarrow BaSO_{3} \downarrow + 2KCl$
В результате реакции образуется сульфит бария ($BaSO_{3}$). Согласно таблице растворимости, это вещество является нерастворимым и представляет собой белый осадок. Таким образом, признак реакции — выпадение белого осадка.
Соответствие: А → 1.

Б) $Al$ и $KOH$
Алюминий — это амфотерный металл, который активно взаимодействует с растворами щелочей. Запишем уравнение реакции (в водном растворе):
$2Al + 2KOH + 6H_{2}O \rightarrow 2K[Al(OH)_{4}] + 3H_{2} \uparrow$
В ходе реакции выделяется водород ($H_{2}$). Водород — это бесцветный газ, не имеющий запаха.
Соответствие: Б → 3.

В) $K_{2}SO_{3}$ и $H_{2}SO_{4}$
Это реакция обмена между солью слабой кислоты и сильной кислотой. Запишем уравнение:
$K_{2}SO_{3} + H_{2}SO_{4} \rightarrow K_{2}SO_{4} + H_{2}O + SO_{2} \uparrow$
При взаимодействии сульфита с кислотой выделяется сернистый газ ($SO_{2}$). Это бесцветный газ с резким характерным запахом (запах загорающейся спички).
Соответствие: В → 2.

Ответ: 132

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) Карбонат натрия — $Na_{2}CO_{3}$.
Это растворимая соль. При её диссоциации образуются два катиона натрия и один карбонат-анион:
$Na_{2}CO_{3} \rightarrow 2Na^{+} + CO_{3}^{2-}$
Считаем количество ионов: $2$ (иона натрия) + $1$ (карбонат-ион) = $3$ моль ионов. Данный вариант нам подходит.

2) Нитрат калия — $KNO_{3}$.
При диссоциации образуется один катион калия и один нитрат-анион:
$KNO_{3} \rightarrow K^{+} + NO_{3}^{-}$
Считаем количество ионов: $1 + 1 = 2$ моль ионов. Вариант не подходит.

3) Гидроксид лития — $LiOH$.
Это щелочь, которая диссоциирует на катион лития и гидроксид-анион:
$LiOH \rightarrow Li^{+} + OH^{-}$
Считаем количество ионов: $1 + 1 = 2$ моль ионов. Вариант не подходит.

4) Хлорид магния — $MgCl_{2}$.
При диссоциации образуется один катион магния и два хлорид-аниона:
$MgCl_{2} \rightarrow Mg^{2+} + 2Cl^{-}$
Считаем количество ионов: $1$ (ион магния) + $2$ (иона хлора) = $3$ моль ионов. Данный вариант нам подходит.

5) Сульфат алюминия — $Al_{2}(SO_{4})_{3}$.
При диссоциации образуются два катиона алюминия и три сульфат-аниона:
$Al_{2}(SO_{4})_{3} \rightarrow 2Al^{3+} + 3SO_{4}^{2-}$
Считаем количество ионов: $2 + 3 = 5$ моль ионов. Вариант не подходит.

Таким образом, 3 моль ионов образуется при диссоциации карбоната натрия (1) и хлорида магния (4).

Ответ: 14

Источник: ФИПИ

Решение.

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

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

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

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

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

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

Ответ: 35

Источник: ФИПИ

Решение.

Для решения этой задачи необходимо вспомнить 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.

Разберём каждую схему процесса по отдельности:

А) $\text{Al}^{+3} \rightarrow \text{Al}^{0}$
Степень окисления алюминия изменяется от $+3$ до $0$. Мы видим, что степень окисления понизилась. Это происходит, когда частица принимает отрицательно заряженные электроны: $\text{Al}^{+3} + 3\bar{e} \rightarrow \text{Al}^{0}$. Процесс принятия электронов называется восстановлением.
Соответствие: А → 2.

Б) $\text{Br}_{2}^{0} \rightarrow 2\text{Br}^{+5}$
Степень окисления брома изменяется от $0$ до $+5$. Степень окисления повысилась. Это означает, что атомы брома отдают свои электроны: $\text{Br}_{2}^{0} - 10\bar{e} \rightarrow 2\text{Br}^{+5}$. Процесс отдачи электронов называется окислением.
Соответствие: Б → 1.

В) $\text{N}^{-3} \rightarrow \text{N}^{+2}$
Степень окисления азота изменяется от $-3$ до $+2$. Степень окисления повысилась (число $+2$ больше, чем $-3$). Следовательно, азот отдаёт электроны: $\text{N}^{-3} - 5\bar{e} \rightarrow \text{N}^{+2}$. Процесс отдачи электронов называется окислением.
Соответствие: В → 1.

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

Ответ: 211

Источник: ФИПИ

Решение.

Разберём каждое утверждение по порядку, опираясь на правила техники безопасности и основы химии:

1) Очистить водопроводную воду от растворённых в ней примесей можно с помощью фильтрования.
Это утверждение неверно. Фильтрование позволяет отделить от жидкости только неосаждённые (твёрдые) частицы, которые не растворились. Растворённые же вещества (например, соли) проходят сквозь поры фильтра вместе с молекулами воды. Для очистки воды от растворённых примесей используют метод дистилляции (перегонки).

2) Отбор твёрдых веществ из исходной склянки осуществляют с помощью шпателя.
Это утверждение верно. Согласно правилам лабораторных работ, брать твёрдые реактивы руками категорически запрещено. Для этого используют специальные инструменты: шпатели, ложечки или пинцеты, чтобы избежать контакта кожи с веществом и не загрязнить реактив в склянке.

3) Нельзя зажигать спиртовку от другой спиртовки.
Это утверждение верно. Это одно из главных правил пожарной безопасности в лаборатории. При наклоне горящей спиртовки для поджигания другой может пролиться спирт, что приведёт к возникновению пожара. Спиртовку следует зажигать только спичкой или зажигалкой.

4) Перегонка является физическим способом разделения смесей.
Это утверждение верно. Перегонка (дистилляция) основана на различии температур кипения компонентов смеси. При этом не происходит превращения одних веществ в другие (химических реакций), а лишь изменяется агрегатное состояние вещества (испарение и последующая конденсация). Следовательно, это физический процесс.

Таким образом, верными являются суждения под номерами 2, 3 и 4.

Ответ: 234

Источник: ФИПИ

Решение.

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

А) $Mg$ и $Zn$
Оба вещества являются металлами. Магний — активный металл, цинк — амфотерный металл. Главное различие между ними заключается в том, что амфотерные металлы (такие как $Zn$, $Al$, $Be$) способны растворяться в щелочах, в то время как обычные активные металлы с растворами щелочей не взаимодействуют. При добавлении раствора гидроксида калия ($KOH$): 1) Магний не реагирует: $Mg + KOH \nrightarrow$. 2) Цинк растворяется с выделением водорода и образованием комплексной соли: $Zn + 2KOH + 2H_{2}O = K_{2}[Zn(OH)_{4}] + H_{2}\uparrow$. Следовательно, реактив №2 ($KOH$) позволяет их различить.
А → 2

Б) $Ca(OH)_{2}$ и $KOH$
Оба вещества являются сильными основаниями (щелочами), поэтому индикатор (лакмус) окрасит оба раствора в синий цвет, что не поможет их различить. Нужно найти реактив, который даст осадок с одним из катионов. При добавлении карбоната натрия ($Na_{2}CO_{3}$): 1) С гидроксидом кальция образуется белый осадок карбоната кальция: $Ca(OH)_{2} + Na_{2}CO_{3} = CaCO_{3}\downarrow + 2NaOH$. 2) С гидроксидом калия видимых изменений нет, так как все соли калия и натрия растворимы: $KOH + Na_{2}CO_{3} \nrightarrow$. Следовательно, подходит реактив №4 ($Na_{2}CO_{3}$).
Б → 4

В) $NH_{4}NO_{3}$ и $(NH_{4})_{2}SO_{4}$
Обе соли содержат одинаковый катион аммония ($NH_{4}^{+}$), значит, их нужно различать по анионам: нитрат-иону ($NO_{3}^{-}$) и сульфат-иону ($SO_{4}^{2-}$). Качественным реагентом на сульфат-ион является ион бария ($Ba^{2+}$), так как образуется нерастворимый белый осадок. При добавлении хлорида бария ($BaCl_{2}$): 1) С нитратом аммония реакция не идет (все продукты растворимы): $NH_{4}NO_{3} + BaCl_{2} \nrightarrow$. 2) С сульфатом аммония выпадает белый мелкокристаллический осадок сульфата бария: $(NH_{4})_{2}SO_{4} + BaCl_{2} = BaSO_{4}\downarrow + 2NH_{4}Cl$. Следовательно, подходит реактив №3 ($BaCl_{2}$).
В → 3

Ответ: А — 2, Б — 4, В — 3.

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.
По таблице Д. И. Менделеева находим значения атомных масс (округляем до целых):
$Ar(Ca) = 40$
$Ar(P) = 31$
$Ar(O) = 16$

Шаг 2. Вычисление относительной молекулярной массы фосфата кальция $Ca_{3}(PO_{4})_{2}$.
Сложим массы всех атомов, входящих в состав формульной единицы:
$Mr(Ca_{3}(PO_{4})_{2}) = 3 \cdot Ar(Ca) + 2 \cdot (Ar(P) + 4 \cdot Ar(O))$
$Mr(Ca_{3}(PO_{4})_{2}) = 3 \cdot 40 + 2 \cdot (31 + 4 \cdot 16) = 120 + 2 \cdot (31 + 64) = 120 + 2 \cdot 95 = 120 + 190 = 310$

Шаг 3. Вычисление массовой доли фосфора $(P)$.
В формуле $Ca_{3}(PO_{4})_{2}$ содержится 2 атома фосфора (так как индекс 2 стоит за скобками).
$w(P) = \frac{2 \cdot Ar(P)}{Mr(Ca_{3}(PO_{4})_{2})} \cdot 100\%$
$w(P) = \frac{2 \cdot 31}{310} \cdot 100\% = \frac{62}{310} \cdot 100\%$

Шаг 4. Проведение расчётов.
$\frac{62}{310} = 0,2$
$0,2 \cdot 100\% = 20\%$

По условию задачи результат необходимо записать с точностью до целых.

Ответ: 20

Источник: ФИПИ

Решение.

1. Сначала определим массу фосфата кальция, которую получает одна корова в сутки. Для этого общую массу добавки разделим на количество коров в стаде:
$m(\text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2) = 1,5 \text{ кг} : 10 = 0,15 \text{ кг}$.
Переведём полученное значение в граммы (в 1 кг содержится 1000 г):
$0,15 \text{ кг} \cdot 1000 = 150 \text{ г}$.

2. Теперь рассчитаем относительную молекулярную массу фосфата кальция $\text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2$, используя значения атомных масс из таблицы Менделеева ($A_r(\text{Ca}) = 40$, $A_r(\text{P}) = 31$, $A_r(\text{O}) = 16$):
$M_r(\text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2) = 3 \cdot 40 + 2 \cdot (31 + 4 \cdot 16) = 120 + 2 \cdot (31 + 64) = 120 + 2 \cdot 95 = 120 + 190 = 310$.

3. Вычислим массовую долю фосфора ($\text{P}$) в этом соединении. В одной молекуле фосфата кальция содержится 2 атома фосфора:
$w(\text{P}) = \frac{2 \cdot A_r(\text{P})}{M_r(\text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2)} = \frac{2 \cdot 31}{310} = \frac{62}{310} = 0,2$.

4. Найдём массу фосфора, которую получает одна корова, умножив массу порции фосфата кальция на массовую долю фосфора в нём:
$m(\text{P}) = m(\text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2) \cdot w(\text{P}) = 150 \text{ г} \cdot 0,2 = 30 \text{ г}$.

Ответ: 30

Источник: ФИПИ