Вариант 10 · Октябрь 2026

Решение.

Для того чтобы определить положение химического элемента в Периодической системе по схеме строения его атома, воспользуемся основными правилами строения электронных оболочек.

1. Определим номер периода (X).
Количество электронных слоёв (энергетических уровней) в атоме соответствует номеру периода, в котором находится элемент. На рисунке мы видим две дуги, обозначающие электронные слои: на первом слое $2\bar{e}$, на втором — $8\bar{e}$. Так как у атома всего 2 электронных слоя, то номер периода $X = 2$.

2. Определим номер группы (Y).
Для элементов главных подгрупп количество электронов на внешнем (последнем) электронном слое равно номеру группы. В данном случае внешним является второй слой, на котором находится $8$ электронов. Следовательно, номер группы $Y = 8$.

3. Проверка.
Общее число электронов в атоме равно $2 + 8 = 10$. Так как атом электронейтрален, заряд ядра $Z = +10$. Элемент с порядковым номером 10 — это неон ($Ne$). Он действительно находится во 2-м периоде и VIII группе (главной подгруппе).

Таким образом, $X = 2$, $Y = 8$. Записываем цифры последовательно.

Ответ: 28

Источник: ФИПИ

Решение.

Для выполнения этого задания необходимо вспомнить закономерности изменения свойств химических элементов в Периодической системе Д. И. Менделеева. Металлические свойства — это способность атомов отдавать электроны. Чем легче атом отдаёт электроны, тем сильнее выражены его металлические свойства.

1. Анализ положения элементов в таблице:
— Калий $(K)$ находится в 4-м периоде, I группе (главной подгруппе).
— Алюминий $(Al)$ находится в 3-м периоде, III группе (главной подгруппе).
— Литий $(Li)$ находится в 2-м периоде, I группе (главной подгруппе).

2. Закономерности изменения металлических свойств:
— В группах (сверху вниз) металлические свойства усиливаются, так как увеличивается радиус атома и внешние электроны слабее притягиваются к ядру.
— В периодах (слева направо) металлические свойства ослабевают, так как увеличивается заряд ядра и электроны сильнее притягиваются к нему.

3. Сравнение элементов:
— Сравним литий $(Li)$ и калий $(K)$. Оба они находятся в I группе. Калий стоит ниже лития, значит, его металлические свойства выражены сильнее: $K > Li$.
— Сравним литий $(Li)$ и алюминий $(Al)$. Литий находится в I группе, а алюминий — в III группе. Несмотря на то, что алюминий находится в периоде ниже, он расположен значительно правее. В Периодической системе элементы I группы являются самыми активными металлами в своих периодах. Литий — типичный щелочной металл, а алюминий проявляет амфотерные свойства. Следовательно, металлические свойства лития сильнее, чем у алюминия: $Li > Al$.

4. Итоговая последовательность:
Расположим элементы в порядке ослабления металлических свойств (от самого сильного металла к самому слабому):
Калий (1) $\rightarrow$ Литий (3) $\rightarrow$ Алюминий (2).

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

Ответ: 132

Источник: ФИПИ

Решение.

Для определения степени окисления элемента в сложном веществе мы будем использовать правило: сумма степеней окисления всех атомов в молекуле равна нулю, а в сложном ионе — его заряду. Также вспомним постоянные степени окисления: у кислорода она почти всегда $-2$, у водорода с неметаллами $+1$, у металлов главных подгрупп она равна номеру группы.

А) $Ca(HCO_{3})_{2}$ (гидрокарбонат кальция)
Данное вещество состоит из ионов кальция $Ca^{2+}$ и гидрокарбонат-ионов $HCO_{3}^{-}$. Рассмотрим ион $HCO_{3}^{-}$. Сумма степеней окисления атомов в нём должна быть равна $-1$.
Обозначим степень окисления углерода за $x$.
У водорода $+1$, у кислорода $-2$.
Составим уравнение: $(+1) + x + 3 \cdot (-2) = -1$
$1 + x - 6 = -1$
$x - 5 = -1$
$x = +4$.
Следовательно, степень окисления углерода равна $+4$. Это соответствует варианту 4.

Б) $Al_{4}C_{3}$ (карбид алюминия)
Алюминий — это металл III группы, его постоянная степень окисления в соединениях равна $+3$.
Обозначим степень окисления углерода за $x$.
Сумма степеней окисления в молекуле равна нулю:
$4 \cdot (+3) + 3 \cdot x = 0$
$12 + 3x = 0$
$3x = -12$
$x = -4$.
Следовательно, степень окисления углерода равна $-4$. Это соответствует варианту 2.

В) $CCl_{4}$ (тетрахлорметан)
Хлор — более электроотрицательный элемент, чем углерод. В соединениях с менее электроотрицательными элементами (неметаллами) хлор проявляет степень окисления $-1$.
Обозначим степень окисления углерода за $x$.
Сумма степеней окисления равна нулю:
$x + 4 \cdot (-1) = 0$
$x - 4 = 0$
$x = +4$.
Следовательно, степень окисления углерода равна $+4$. Это соответствует варианту 4.

Ответ: А — 4, Б — 2, В — 4.

Источник: ФИПИ

Решение.

Для того чтобы правильно выбрать вещества с ионной связью, вспомним основные правила её образования. Ионная связь возникает между атомами, электроотрицательность которых сильно различается. Как правило, это связь между типичным металлом и типичным неметаллом. Также ионная связь характерна для солей аммония.

Разберём каждое вещество из предложенного списка:

1) $Li_{2}O$ (оксид лития). Литий ($Li$) — это типичный металл (щелочной металл), а кислород ($O$) — неметалл. Разность их электроотрицательностей велика, поэтому электроны практически полностью переходят от лития к кислороду, образуя ионы $Li^{+}$ и $O^{2-}$. Между ними возникает ионная связь. Это утверждение верно.

2) $Al$ (алюминий). Это простое вещество, состоящее из атомов одного металла. В таких веществах реализуется металлическая связь. Это утверждение не подходит.

3) $NH_{4}I$ (иодид аммония). Это соль, состоящая из сложного катиона аммония $NH_{4}^{+}$ и аниона иода $I^{-}$. Несмотря на то, что в состав входят только неметаллы, связь между катионом аммония и кислотным остатком всегда является ионной. Это утверждение верно.

4) $HNO_{3}$ (азотная кислота). Это сложное вещество, состоящее из атомов неметаллов ($H$, $N$, $O$). Связи между неметаллами с разной электроотрицательностью являются ковалентными полярными. Ионной связи здесь нет.

5) $SO_{2}$ (оксид серы (IV)). Сера ($S$) и кислород ($O$) — это два разных неметалла. Связь между ними — ковалентная полярная. Это утверждение не подходит.

Таким образом, веществами с ионной связью являются оксид лития и иодид аммония.

Ответ: 13

Источник: ФИПИ

Решение.

Для того чтобы выбрать верные утверждения, проанализируем положение магния $(Mg)$ и кальция $(Ca)$ в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева.

Магний находится в 3-м периоде, II группе, главной подгруппе (IIA). Его порядковый номер — 12.
Кальций находится в 4-м периоде, II группе, главной подгруппе (IIA). Его порядковый номер — 20.

Разберём каждое утверждение по порядку:

1) Атом имеет два электрона во внешнем слое.
Для элементов главных подгрупп число электронов на внешнем слое равно номеру группы. Так как и магний, и кальций находятся во IIA группе, у них обоих на внешнем энергетическом уровне находится по $2$ электрона. Утверждение верно.

2) Соответствующее простое вещество существует в виде двухатомных молекул.
Магний и кальций — это металлы. Простые вещества-металлы имеют немолекулярное строение (металлическая кристаллическая решётка), их формулы записываются просто символом элемента: $Mg$ и $Ca$. Двухатомные молекулы (например, $O_{2}$, $Cl_{2}$) характерны для многих неметаллов. Утверждение неверно.

3) Относится к щёлочным металлам.
Щёлочные металлы — это элементы IA группы (литий, натрий, калий и др.). Магний и кальций относятся к элементам IIA группы. Кальций является щелочноземельным металлом, а магний часто рассматривают просто как металл II группы (иногда также относят к щелочноземельным в широком смысле), но они точно не являются щёлочными. Утверждение неверно.

4) Значение электроотрицательности больше, чем у фосфора.
Электроотрицательность растёт по периоду слева направо и по группе снизу вверх. Фосфор $(P)$ находится в V группе, значительно правее магния и кальция. Металлы всегда обладают меньшей электроотрицательностью, чем типичные неметаллы. Следовательно, электроотрицательность $Mg$ и $Ca$ меньше, чем у $P$. Утверждение неверно.

5) Химический элемент образует высший оксид состава ЭО.
Валентность в высшем оксиде для элементов IIA группы равна номеру группы, то есть $II$. Кислород в оксидах также имеет валентность $II$. Следовательно, общая формула высшего оксида — $\text{Э}^{+2}\text{O}^{-2}$, что соответствует записи $ЭО$ (например, $MgO$ и $CaO$). Утверждение верно.

Ответ: 15

Источник: ФИПИ

Решение.

Для выполнения задания необходимо проанализировать состав каждого из предложенных веществ и определить их принадлежность к определённому классу неорганических соединений.

1) $CaCl_{2}$ (хлорид кальция) — это сложное вещество, состоящее из ионов металла $Ca^{2+}$ и кислотного остатка $Cl^{-}$. Согласно определению, такие соединения относятся к классу солей.

2) $MgO$ (оксид магния) — это бинарное соединение элемента с кислородом в степени окисления $-2$. Это основной оксид.

3) $HBr$ (бромоводородная кислота) — это вещество, состоящее из атома водорода, способного замещаться на металл, и кислотного остатка. Это кислота.

4) $NaOH$ (гидроксид натрия) — это сложное вещество, состоящее из иона металла $Na^{+}$ и одной или нескольких гидроксогрупп $OH^{-}$. Согласно определению, такие соединения относятся к классу оснований (в данном случае это растворимое основание — щёлочь).

5) $Fe_{2}O_{3}$ (оксид железа(III)) — это бинарное соединение металла с кислородом. Это амфотерный оксид.

Таким образом, основанием является вещество под номером 4 ($NaOH$), а солью — вещество под номером 1 ($CaCl_{2}$).

Следуя условию задачи, записываем сначала номер основания, а затем номер соли.

Ответ: 41

Источник: ФИПИ

Решение.

Для того чтобы определить, какие из предложенных веществ не реагируют с железом ($Fe$), проанализируем химические свойства железа и его взаимодействие с каждым реагентом из списка.

1) Гидроксид кальция ($Ca(OH)_{2}$).
Железо является металлом средней активности. Металлы (за исключением амфотерных, таких как алюминий или цинк, при определенных условиях) не реагируют с растворимыми основаниями (щелочами). Железо не проявляет выраженных амфотерных свойств в обычных условиях и не вытесняет кальций из его гидроксида, так как кальций гораздо активнее железа. Следовательно, реакция не идет.

2) Хлорид натрия ($NaCl$).
Взаимодействие металла с солью возможно только в том случае, если свободный металл активнее металла, входящего в состав соли (стоит левее в электрохимическом ряду напряжений). Железо ($Fe$) находится в ряду напряжений значительно правее натрия ($Na$). Это означает, что железо не может вытеснить натрий из его солей. Реакция не идет.

3) Азотная кислота ($HNO_{3}$).
Железо активно реагирует с азотной кислотой. Даже если кислота концентрированная (которая пассивирует железо при комнатной температуре), при нагревании реакция протекает бурно. С разбавленной азотной кислотой железо реагирует без нагревания с образованием нитрата железа(III), воды и продуктов восстановления азота (например, $NO$). Реакция идет.

4) Сульфат меди(II) ($CuSO_{4}$).
Сравним активность металлов: железо ($Fe$) стоит в ряду напряжений левее меди ($Cu$). Следовательно, железо является более активным металлом и вытесняет медь из раствора её соли:
$Fe + CuSO_{4} \rightarrow FeSO_{4} + Cu$.
Реакция идет.

5) Бром ($Br_{2}$).
Бром является сильным окислителем (галогеном). Железо при взаимодействии с бромом окисляется до степени окисления $+3$, образуя бромид железа(III):
$2Fe + 3Br_{2} \rightarrow 2FeBr_{3}$.
Реакция идет.

Таким образом, железо не вступает в химическую реакцию с гидроксидом кальция и хлоридом натрия.

Ответ: 12

Источник: ФИПИ

Решение.

Для решения данной задачи проанализируем каждую химическую реакцию, учитывая свойства меди и её соединений, а также особенности азотной кислоты.

А) $\text{Cu} + \text{HNO}_3 \text{ (конц.)} \rightarrow$
Азотная кислота в концентрированном виде является сильным окислителем. При взаимодействии с металлами (даже малоактивными, такими как медь) она не выделяет водород. Вместо этого азот в степени окисления $+5$ восстанавливается до диоксида азота $\text{NO}_2$ (бурый газ), а медь окисляется до нитрата меди(II).
Уравнение реакции: $\text{Cu} + 4\text{HNO}_3 \text{ (конц.)} \rightarrow \text{Cu(NO}_3)_2 + 2\text{NO}_2 \uparrow + 2\text{H}_2\text{O}$.
Этому процессу соответствует вариант 4.

Б) $\text{Cu(OH)}_2 + \text{HNO}_3 \text{ (конц.)} \rightarrow$
В данном случае происходит обычная реакция нейтрализации между нерастворимым основанием (гидроксидом меди(II)) и сильной кислотой. В таких реакциях степени окисления элементов не меняются. Образуются соль и вода.
Уравнение реакции: $\text{Cu(OH)}_2 + 2\text{HNO}_3 \rightarrow \text{Cu(NO}_3)_2 + 2\text{H}_2\text{O}$.
Этому процессу соответствует вариант 1.

В) $\text{Cu(NO}_3)_2 + \text{H}_2\text{S} \rightarrow$
Это реакция ионного обмена между солью и слабой кислотой. Несмотря на то, что сероводородная кислота слабее азотной, реакция протекает, так как образуется сульфид меди(II) ($\text{CuS}$) — это практически нерастворимый в разбавленных кислотах осадок черного цвета.
Уравнение реакции: $\text{Cu(NO}_3)_2 + \text{H}_2\text{S} \rightarrow \text{CuS} \downarrow + 2\text{HNO}_3$.
Этому процессу соответствует вариант 5.

Ответ: А → 4, Б → 1, В → 5.

Источник: ФИПИ

Решение.

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

А) Оксид меди(II) $CuO$
Это основный оксид. Он может реагировать с кислотами и восстанавливаться до металла более активными веществами.
Рассмотрим вариант 3:
1) С азотной кислотой происходит реакция обмена: $CuO + 2HNO_{3} \rightarrow Cu(NO_{3})_{2} + H_{2}O$.
2) С алюминием протекает реакция замещения (алюмотермия): $3CuO + 2Al \xrightarrow{t} Al_{2}O_{3} + 3Cu$.
Следовательно, для вещества А подходит пара реагентов под номером 3.

Б) Магний $Mg$
Это активный металл. Он может вступать в реакции замещения с солями менее активных металлов и окисляться неметаллами (например, кислородом).
Рассмотрим вариант 1:
1) С хлоридом меди(II) магний вступает в реакцию замещения, так как он стоит в электрохимическом ряду напряжений левее меди: $Mg + CuCl_{2} \rightarrow MgCl_{2} + Cu$.
2) С кислородом магний активно горит с образованием оксида: $2Mg + O_{2} \rightarrow 2MgO$.
Следовательно, для вещества Б подходит пара реагентов под номером 1.

В) Фосфат калия $K_{3}PO_{4}$
Это растворимая соль. Она вступает в реакции ионного обмена с другими солями, если в результате образуется осадок.
Рассмотрим вариант 4:
1) С нитратом серебра образуется характерный желтый осадок фосфата серебра: $K_{3}PO_{4} + 3AgNO_{3} \rightarrow Ag_{3}PO_{4}\downarrow + 3KNO_{3}$.
2) С хлоридом кальция образуется белый осадок фосфата кальция: $2K_{3}PO_{4} + 3CaCl_{2} \rightarrow Ca_{3}(PO_{4})_{2}\downarrow + 6KCl$.
Следовательно, для вещества В подходит пара реагентов под номером 4.

Ответ: 314

Источник: ФИПИ

Решение.

Окислительно-восстановительными (ОВР) называются реакции, в ходе которых происходит изменение степеней окисления атомов химических элементов. Чтобы определить, является ли реакция ОВР, проанализируем каждую пару веществ:

1) Аммиак и серная кислота ($NH_{3}$ и $H_{2}SO_{4}$).
При взаимодействии аммиака (основания) с кислотой происходит реакция соединения с образованием соли: $2NH_{3} + H_{2}SO_{4} = (NH_{4})_{2}SO_{4}$. В этой реакции азот сохраняет степень окисления $-3$, водород $+1$, сера $+6$, кислород $-2$. Степени окисления не меняются, это не ОВР.

2) Оксид железа(II) и кислород ($FeO$ и $O_{2}$).
Кислород является сильным окислителем. При взаимодействии с оксидом железа(II) происходит доокисление железа до степени окисления $+3$: $4FeO + O_{2} = 2Fe_{2}O_{3}$.
Здесь железо $Fe^{+2}$ переходит в $Fe^{+3}$ (отдаёт электроны), а свободный кислород $O_{2}^{0}$ переходит в $O^{-2}$ (принимает электроны). Это окислительно-восстановительная реакция.

3) Оксид железа(II) и соляная кислота ($FeO$ и $HCl$).
Это типичная реакция обмена между основным оксидом и кислотой: $FeO + 2HCl = FeCl_{2} + H_{2}O$. Железо остается в степени окисления $+2$, хлор $-1$, водород $+1$. Степени окисления не меняются, это не ОВР.

4) Азот и водород ($N_{2}$ и $H_{2}$).
Взаимодействие двух простых веществ всегда является ОВР, так как в простых веществах степени окисления равны $0$, а в продукте реакции (аммиаке) они изменятся: $N_{2} + 3H_{2} = 2NH_{3}$.
Азот $N^{0}$ переходит в $N^{-3}$, а водород $H^{0}$ переходит в $H^{+1}$. Это окислительно-восстановительная реакция.

5) Оксид серы(IV) и вода ($SO_{2}$ и $H_{2}O$).
Это реакция соединения кислотного оксида с водой с образованием слабой сернистой кислоты: $SO_{2} + H_{2}O = H_{2}SO_{3}$. Сера сохраняет степень окисления $+4$, кислород $-2$, водород $+1$. Степени окисления не меняются, это не ОВР.

Таким образом, окислительно-восстановительными являются реакции под номерами 2 и 4.

Ответ: 24

Источник: ФИПИ

Решение.

Для того чтобы определить признаки химических реакций, проанализируем каждую пару веществ и составим уравнения реакций в молекулярном виде.

А) $Cu(OH)_{2}$ и $HCl$ (р-р)
Гидроксид меди(II) $Cu(OH)_{2}$ — это нерастворимое в воде основание голубого цвета. При добавлении соляной кислоты происходит реакция нейтрализации:
$Cu(OH)_{2} + 2HCl \rightarrow CuCl_{2} + 2H_{2}O$
В ходе реакции нерастворимый голубой осадок взаимодействует с кислотой и переходит в раствор. Образующийся хлорид меди(II) $CuCl_{2}$ придаёт раствору характерную сине-зелёную окраску. Таким образом, мы наблюдаем растворение твёрдого вещества и образование окрашенного раствора.
Соответствует признаку №3.

Б) $K_{3}PO_{4}$ (р-р) и $LiCl$ (р-р)
Это реакция ионного обмена между двумя солями в растворе:
$K_{3}PO_{4} + 3LiCl \rightarrow Li_{3}PO_{4}\downarrow + 3KCl$
Согласно таблице растворимости, фосфат лития $Li_{3}PO_{4}$ является малорастворимым соединением и выпадает в осадок белого цвета. Следовательно, основным признаком является образование осадка.
Соответствует признаку №4.

В) $CaCO_{3}$ и $HNO_{3}$ (р-р)
Карбонат кальция $CaCO_{3}$ (мел, мрамор) — это нерастворимая соль. При взаимодействии с сильной азотной кислотой происходит реакция:
$CaCO_{3} + 2HNO_{3} \rightarrow Ca(NO_{3})_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow$
В результате реакции твёрдый карбонат кальция превращается в растворимую соль (нитрат кальция), то есть растворяется. Одновременно с этим выделяется углекислый газ $CO_{2}$ в виде пузырьков.
Соответствует признаку №1.

Ответ: А — 3, Б — 4, В — 1.

Источник: ФИПИ

Решение.

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

Разберем каждое вещество из предложенного списка:

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

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

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

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

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

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

Ответ: 13

Источник: ФИПИ

Решение.

Для того чтобы выбрать правильные исходные вещества, проанализируем сокращённое ионное уравнение: $\text{Al}^{3+} + 3\text{OH}^{-} = \text{Al(OH)}_{3}$.

1. Анализ левой части уравнения:
В левой части уравнения мы видим свободные ионы $\text{Al}^{3+}$ и $\text{OH}^{-}$. Это означает, что исходные вещества должны быть сильными электролитами, которые хорошо растворяются в воде и полностью диссоциируют на ионы.

2. Выбор источника ионов алюминия $\text{Al}^{3+}$:
— № 1) $\text{Al}_{2}\text{O}_{3}$ (оксид алюминия) — это нерастворимый оксид, он не распадается на ионы в воде.
— № 2) $\text{AlBr}_{3}$ (бромид алюминия) — это растворимая соль. В водном растворе она полностью диссоциирует: $\text{AlBr}_{3} \rightarrow \text{Al}^{3+} + 3\text{Br}^{-}$. Это вещество нам подходит.
— № 3) $\text{AlPO}_{4}$ (фосфат алюминия) — это нерастворимая соль (согласно таблице растворимости), поэтому она не может быть источником свободных ионов алюминия в растворе.

3. Выбор источника гидроксид-ионов $\text{OH}^{-}$:
— № 4) $\text{KOH}$ (гидроксид калия) — это щелочь, сильный электролит, который отлично растворяется и диссоциирует: $\text{KOH} \rightarrow \text{K}^{+} + \text{OH}^{-}$. Это вещество нам подходит.
— № 5) $\text{H}_{2}\text{O}$ (вода) — слабый электролит, концентрация ионов $\text{OH}^{-}$ в ней ничтожно мала для протекания такой реакции в явном виде.
— № 6) $\text{Mg(OH)}_{2}$ (гидроксид магния) — нерастворимое основание, которое не дает достаточного количества свободных ионов $\text{OH}^{-}$ в раствор.

4. Проверка:
Запишем молекулярное уравнение реакции между выбранными веществами:
$\text{AlBr}_{3} + 3\text{KOH} = \text{Al(OH)}_{3}\downarrow + 3\text{KBr}$
Полное ионное уравнение:
$\text{Al}^{3+} + 3\text{Br}^{-} + 3\text{K}^{+} + 3\text{OH}^{-} = \text{Al(OH)}_{3}\downarrow + 3\text{K}^{+} + 3\text{Br}^{-}$
Сократив одинаковые ионы ($\text{K}^{+}$ и $\text{Br}^{-}$), получаем искомое уравнение:
$\text{Al}^{3+} + 3\text{OH}^{-} = \text{Al(OH)}_{3}$

Ответ: 24

Источник: ФИПИ

Решение.

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

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

Разберём каждую схему процесса отдельно:

А) $\text{N}^{+4} \rightarrow \text{N}^{+3}$
Мы видим, что степень окисления азота уменьшилась с $+4$ до $+3$. Это происходит, когда атом принимает отрицательно заряженный электрон: $\text{N}^{+4} + 1\bar{e} \rightarrow \text{N}^{+3}$. Понижение степени окисления соответствует процессу восстановления (цифра 2).

Б) $\text{Al}^{0} \rightarrow \text{Al}^{+3}$
Степень окисления алюминия увеличилась с $0$ до $+3$. Это означает, что атом отдал электроны: $\text{Al}^{0} - 3\bar{e} \rightarrow \text{Al}^{+3}$. Повышение степени окисления соответствует процессу окисления (цифра 1).

В) $\text{C}^{-4} \rightarrow \text{C}^{+4}$
Степень окисления углерода значительно увеличилась с $-4$ до $+4$. Атом отдал 8 электронов: $\text{C}^{-4} - 8\bar{e} \rightarrow \text{C}^{+4}$. Повышение степени окисления соответствует процессу окисления (цифра 1).

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

Ответ: 211

Источник: ФИПИ

Решение.

Разберём каждое утверждение по порядку, чтобы определить его верность с точки зрения химии и правил техники безопасности.

1) Смесь нефти и воды можно разделить методом фильтрования.
Это утверждение неверно. Нефть и вода — это две взаимно нерастворимые жидкости. Фильтрование применяется для разделения смеси жидкости и нерастворимого в ней твёрдого вещества (например, песка и воды). Для разделения двух несмешивающихся жидкостей используют делительную воронку.

2) Для измельчения твёрдых веществ используют шпатель.
Это утверждение неверно. Шпатель в лаборатории предназначен для набора и пересыпания небольших количеств твёрдых (порошкообразных или гранулированных) веществ. Для измельчения (растирания) твёрдых веществ используют ступку с пестиком.

3) Томатный сок является чистым веществом.
Это утверждение неверно. Чистое вещество состоит из частиц только одного вида (например, дистиллированная вода или чистый сахар). Томатный сок — это сложная смесь, содержащая воду, сахара, органические кислоты, витамины, минеральные соли и частицы мякоти плодов.

4) При использовании в быту чистящих растворов, содержащих едкий натр, необходимо надевать защитные перчатки.
Это утверждение верно. Едкий натр ($NaOH$) — это сильная щёлочь. Она обладает разъедающим действием, вызывает химические ожоги кожи и слизистых оболочек. Поэтому при работе с любыми средствами, содержащими щёлочи (например, средствами для прочистки труб), необходимо строго соблюдать технику безопасности и защищать руки перчатками.

Таким образом, верным является только суждение № 4.

Ответ: 4

Источник: ФИПИ

Решение.

Для того чтобы различить два вещества с помощью реактива, необходимо, чтобы этот реактив вступал в химическую реакцию только с одним из предложенных веществ, причём признак этой реакции (выпадение осадка, выделение газа или изменение цвета) должен быть хорошо заметен визуально.

А) $\text{Zn(NO}_{3}\text{)}_{2}$ и $\text{ZnCl}_{2}$
Оба вещества содержат катион цинка $\text{Zn}^{2+}$, поэтому нам нужно найти реактив на анионы: нитрат-ион $\text{NO}_{3}^{-}$ и хлорид-ион $\text{Cl}^{-}$.
Выберем реактив №4 — $\text{Pb(NO}_{3}\text{)}_{2}$.
1) С нитратом цинка реакция не пойдёт (одинаковые анионы).
2) С хлоридом цинка произойдёт реакция обмена с образованием белого осадка хлорида свинца(II):
$\text{ZnCl}_{2} + \text{Pb(NO}_{3}\text{)}_{2} \rightarrow \text{Zn(NO}_{3}\text{)}_{2} + \text{PbCl}_{2}\downarrow$
Таким образом, появление белого осадка укажет на наличие хлорида цинка.
Соответствие: А → 4.

Б) $\text{Ba(NO}_{3}\text{)}_{2}$ и $\text{HNO}_{3}$
В данном случае нам нужно различить соль бария и азотную кислоту. Выберем реактив №2 — медь ($\text{Cu}$).
1) Медь — малоактивный металл, она не вытесняет барий из его солей, поэтому с $\text{Ba(NO}_{3}\text{)}_{2}$ реакция не идёт.
2) Медь реагирует с азотной кислотой (окислителем). В зависимости от концентрации кислоты выделяется газ (бурый $\text{NO}_{2}$ или бесцветный $\text{NO}$, буреющий на воздухе) и раствор окрашивается в голубой цвет из-за образования ионов меди(II):
$\text{Cu} + 4\text{HNO}_{3(конц.)} \rightarrow \text{Cu(NO}_{3}\text{)}_{2} + 2\text{NO}_{2}\uparrow + 2\text{H}_{2}\text{O}$
Выделение газа и изменение цвета раствора позволяют однозначно определить кислоту.
Соответствие: Б → 2.

В) $\text{Na}_{2}\text{SO}_{4}$ и $\text{NaOH}$
Здесь нужно различить сульфат натрия и щелочь. Выберем реактив №1 — $\text{ZnCl}_{2}$.
1) С сульфатом натрия видимых изменений не будет (сульфат цинка растворим).
2) Со щелочью $\text{NaOH}$ хлорид цинка вступит в реакцию с образованием белого студенистого осадка гидроксида цинка:
$\text{ZnCl}_{2} + 2\text{NaOH} \rightarrow \text{Zn(OH)}_{2}\downarrow + 2\text{NaCl}$
Появление характерного осадка подтверждает наличие щелочи.
Соответствие: В → 1.

Ответ: 421

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. 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

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