Вариант 2 · Октябрь 2026

Решение.

Для решения данной задачи проанализируем представленную модель атома. На рисунке изображено ядро с зарядом $+Z$ и окружающие его электроны, расположенные на энергетических уровнях (электронных слоях).

1. Определение общего числа электронов и числа протонов (Y).
В нейтральном атоме общее число электронов равно числу протонов в ядре и совпадает с порядковым номером элемента. Посчитаем количество электронов (чёрных точек) на каждом слое, двигаясь от центра к периферии:
— на первом (внутреннем) слое: $2$ электрона;
— на втором слое: $8$ электронов;
— на третьем (внешнем) слое: $4$ электрона.
Общее число электронов равно: $2 + 8 + 4 = 14$.
Следовательно, число протонов в ядре $Y = 14$. Этот элемент — кремний ($Si$).

2. Определение номера группы (X).
Для элементов главных подгрупп номер группы совпадает с числом электронов на внешнем (последнем) электронном слое.
Как мы определили выше, на внешнем слое данного атома находится $4$ электрона. Значит, элемент расположен в IV группе (в ответе используем арабскую цифру $4$). Таким образом, $X = 4$.

3. Формирование итогового ответа.
Нам необходимо записать значения $X$ и $Y$ последовательно.
$X = 4$
$Y = 14$

Ответ: 414

Источник: ФИПИ

Решение.

Для выполнения задания необходимо определить положение указанных химических элементов в Периодической системе Д.И. Менделеева и вспомнить закономерности изменения радиуса атома.

1. Найдём элементы в таблице Менделеева:
— Бор $(B)$ находится во 2-м периоде, III группе (порядковый номер 5).
— Бериллий $(Be)$ находится во 2-м периоде, II группе (порядковый номер 4).
— Литий $(Li)$ находится во 2-м периоде, I группе (порядковый номер 3).

2. Все три элемента расположены в одном и том же периоде (во втором). Вспомним правило: в пределах одного периода при движении слева направо (с увеличением порядкового номера) заряд ядра атома растёт. Это приводит к тому, что электроны сильнее притягиваются к ядру, и радиус атома постепенно уменьшается.

3. Следовательно, в периоде радиус атома увеличивается справа налево (от элементов больших групп к элементам меньших групп).
Расположим наши элементы в порядке убывания их порядковых номеров (справа налево по периоду):
— Самый маленький радиус у бора (№5).
— Средний радиус у бериллия (№4).
— Самый большой радиус у лития (№3).

4. Нам необходимо расположить элементы в порядке увеличения радиусов их атомов. Таким образом, последовательность будет следующей: бор $\rightarrow$ бериллий $\rightarrow$ литий.

Соотнесём названия с цифрами из условия:
1) бор
2) бериллий
3) литий

Порядок цифр: 1, 2, 3.

Ответ: 123

Источник: ФИПИ

Решение.

Для определения степени окисления элемента в сложном веществе мы воспользуемся правилом: сумма степеней окисления всех атомов в молекуле или формульной единице равна нулю. Также вспомним постоянные степени окисления других элементов.

А) $CCl_{4}$ (тетрахлорметан)
В соединениях с неметаллами хлор, как более электроотрицательный элемент, проявляет свою низшую степень окисления. Углерод в данном соединении находится в степени окисления $+4$.
Пусть степень окисления хлора равна $x$. Составим уравнение:
$+4 + 4 \cdot x = 0$
$4x = -4$
$x = -1$
Следовательно, степень окисления хлора в $CCl_{4}$ равна $-1$. Это соответствует варианту 1.

Б) $NH_{4}ClO_{4}$ (перхлорат аммония)
Данное вещество состоит из иона аммония $NH_{4}^{+}$ и кислотного остатка $ClO_{4}^{-}$. Сумма степеней окисления в ионе $ClO_{4}^{-}$ равна его заряду, то есть $-1$.
Известно, что степень окисления кислорода в таких соединениях равна $-2$. Пусть степень окисления хлора равна $x$.
$x + 4 \cdot (-2) = -1$
$x - 8 = -1$
$x = +7$
Следовательно, степень окисления хлора в $NH_{4}ClO_{4}$ равна $+7$. Это соответствует варианту 4.

В) $Mg(ClO_{3})_{2}$ (хлорат магния)
Магний — металл II группы главной подгруппы, его степень окисления всегда $+2$. Вещество содержит два кислотных остатка $ClO_{3}^{-}$. Сумма степеней окисления в ионе $ClO_{3}^{-}$ равна $-1$.
Пусть степень окисления хлора равна $x$, а кислорода $-2$.
$x + 3 \cdot (-2) = -1$
$x - 6 = -1$
$x = +5$
Следовательно, степень окисления хлора в $Mg(ClO_{3})_{2}$ равна $+5$. Это соответствует варианту 3.

Ответ: А — 1, Б — 4, В — 3.

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.

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

1) Соответствующее простое вещество является неметаллом.
Магний ($Mg$) находится во II группе главной подгруппе и является типичным металлом. Фосфор ($P$) находится в V группе главной подгруппе и является неметаллом. Данное утверждение не подходит, так как оно верно только для фосфора.

2) Высший оксид элемента является основным оксидом.
Высший оксид магния — $MgO$, он проявляет основные свойства. Высший оксид фосфора — $P_{2}O_{5}$, он является кислотным оксидом. Данное утверждение не подходит, так как оно верно только для магния.

3) Электроны в атоме расположены на трёх энергетических уровнях.
Количество энергетических уровней в атоме определяется номером периода, в котором находится элемент. Магний (порядковый номер 12) и фосфор (порядковый номер 15) оба находятся в 3-м периоде. Следовательно, у атомов обоих элементов электроны распределены по трём энергетическим уровням. Утверждение верно.

4) Значение электроотрицательности меньше, чем у кислорода.
Кислород ($O$) является одним из самых электроотрицательных элементов (второй после фтора). Электроотрицательность растёт по периоду слева направо и по группе снизу вверх. И магний, и фосфор находятся левее и ниже кислорода в таблице Менделеева, поэтому их электроотрицательность значительно ниже, чем у кислорода. Утверждение верно.

5) Химический элемент образует высший оксид состава $ЭО_{3}$.
Общая формула высшего оксида зависит от номера группы. Для магния (II группа) высший оксид — $MgO$. Для фосфора (V группа) высший оксид — $P_{2}O_{5}$. Формулу вида $ЭO_{3}$ образуют элементы VI группы (например, сера — $SO_{3}$). Данное утверждение не подходит ни для одного из указанных элементов.

Таким образом, общими характеристиками для магния и фосфора являются утверждения под номерами 3 и 4.

Ответ: 34

Источник: ФИПИ

Решение.

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

1) $HBr$ (бромоводородная кислота) — это соединение, состоящее из атома водорода и кислотного остатка. При диссоциации в водном растворе образует катионы водорода $H^{+}$. Следовательно, это кислота.

2) $MgCl_{2}$ (хлорид магния) — это соль, образованная катионом металла $Mg^{2+}$ и анионом кислотного остатка $Cl^{-}$.

3) $SO_{3}$ (оксид серы(VI)) — это оксид неметалла. При взаимодействии с водой он образует серную кислоту, поэтому является кислотным оксидом.

4) $Na_{2}O$ (оксид натрия) — это оксид типичного металла (щелочного металла). Такие оксиды при взаимодействии с водой образуют щёлочь, а при взаимодействии с кислотами — соль и воду. Следовательно, это основный оксид.

5) $Al_{2}O_{3}$ (оксид алюминия) — это оксид переходного металла, который проявляет как свойства кислотных, так и свойства основных оксидов. Это амфотерный оксид.

Согласно условию задачи, нам необходимо выбрать сначала номер основного оксида, а затем номер кислоты:
- Основный оксид: $Na_{2}O$ (номер 4).
- Кислота: $HBr$ (номер 1).

Ответ: 41

Источник: ФИПИ

Решение.

Для решения задачи проанализируем химические свойства серы ($S$). Сера — это типичный неметалл, который может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства. Она взаимодействует с металлами, сильными окислителями (концентрированными кислотами) и некоторыми неметаллами.

Разберём каждое из предложенных веществ:

1) Азотная кислота ($HNO_{3}$). Концентрированная азотная кислота является сильным окислителем. При нагревании она окисляет серу до серной кислоты. Реакция протекает следующим образом:
$S + 6HNO_{3(конц.)} \xrightarrow{t} H_{2}SO_{4} + 6NO_{2} \uparrow + 2H_{2}O$.
Это утверждение верно.

2) Оксид натрия ($Na_{2}O$). Это основной оксид. Сера не взаимодействует с основными оксидами типичных металлов напрямую.

3) Алюминий ($Al$). Сера активно реагирует с металлами при нагревании, проявляя свойства окислителя. При взаимодействии алюминия с порошком серы образуется сульфид алюминия:
$2Al + 3S \xrightarrow{t} Al_{2}S_{3}$.
Это утверждение верно.

4) Хлорид кальция ($CaCl_{2}$). Сера не вытесняет хлор из его солей и не вступает в обменные реакции с солями в обычных условиях.

5) Оксид кремния(IV) ($SiO_{2}$). Это кислотный оксид с очень прочной кристаллической решёткой (кварц). Сера не реагирует с оксидом кремния.

Таким образом, сера вступает в реакцию с азотной кислотой и алюминием.

Ответ: 13

Источник: ФИПИ

Решение.

Разберём каждое химическое взаимодействие по порядку, определив продукты реакций.

А) $K$ и $H_{2}O$
Калий — это активный щелочной металл. При взаимодействии активных металлов с водой при комнатной температуре образуется растворимое основание (щёлочь) и выделяется газообразный водород.
Уравнение реакции: $2K + 2H_{2}O \rightarrow 2KOH + H_{2}\uparrow$.
Этому процессу соответствует вариант под номером 4.

Б) $KOH$ и $HI$
Перед нами реакция обмена между основанием (гидроксидом калия) и кислотой (иодоводородной кислотой). Такая реакция называется реакцией нейтрализации. В результате образуются соль и вода.
Уравнение реакции: $KOH + HI \rightarrow KI + H_{2}O$.
Этому процессу соответствует вариант под номером 5.

В) $K_{2}O$ и $HI$
Здесь происходит взаимодействие основного оксида (оксида калия) с кислотой. Основные оксиды реагируют с кислотами с образованием соли и воды.
Уравнение реакции: $K_{2}O + 2HI \rightarrow 2KI + H_{2}O$.
Этому процессу также соответствует вариант под номером 5.

Таким образом, сопоставив буквы и цифры, получаем последовательность: А — 4, Б — 5, В — 5.

Ответ: 455

Источник: ФИПИ

Решение.

Разберём химические свойства каждого из предложенных веществ и подберём подходящие реагенты из списка.

А) $Cl_{2}$ (хлор)
Хлор — это активный неметалл, сильный окислитель.
1) С водородом хлор вступает в реакцию замещения/соединения с образованием хлороводорода: $Cl_{2} + H_{2} = 2HCl$.
2) Хлор способен вытеснять менее активные галогены (бром и иод) из растворов их солей. В реакции с бромидом магния хлор вытесняет бром: $Cl_{2} + MgBr_{2} = MgCl_{2} + Br_{2}$.
Следовательно, для хлора подходит пара реагентов под номером 3.

Б) $Al_{2}O_{3}$ (оксид алюминия)
Оксид алюминия является амфотерным оксидом. Это значит, что он способен взаимодействовать как с сильными кислотами, так и со щелочами.
1) При взаимодействии с азотной кислотой образуется соль и вода: $Al_{2}O_{3} + 6HNO_{3} = 2Al(NO_{3})_{3} + 3H_{2}O$.
2) При взаимодействии с раствором гидроксида калия образуется комплексная соль: $Al_{2}O_{3} + 2KOH + 3H_{2}O = 2K[Al(OH)_{4}]$ (или алюминат при сплавлении).
Следовательно, для оксида алюминия подходит пара реагентов под номером 4.

В) $CuSO_{4}$ (сульфат меди(II))
Это растворимая соль. Для неё характерны реакции ионного обмена и реакции с более активными металлами.
1) Магний стоит в электрохимическом ряду напряжений левее меди, поэтому он вытесняет медь из раствора её соли: $CuSO_{4} + Mg = MgSO_{4} + Cu$.
2) При взаимодействии с фосфатом натрия образуется нерастворимый осадок фосфата меди(II): $3CuSO_{4} + 2Na_{3}PO_{4} = Cu_{3}(PO_{4})_{2} \downarrow + 3Na_{2}SO_{4}$.
Следовательно, для сульфата меди подходит пара реагентов под номером 1.

Ответ: А → 3, Б → 4, В → 1.

Источник: ФИПИ

Решение.

Для выполнения этого задания необходимо вспомнить классификацию химических реакций по тепловому эффекту. Реакции делятся на два типа:
1. Экзотермические — протекают с выделением теплоты ($+Q$). К ним относятся почти все реакции горения, соединения и замещения активных металлов.
2. Эндотермические — протекают с поглощением теплоты ($-Q$). Как правило, это реакции разложения, требующие постоянного нагревания.

Разберём предложенные варианты:

1) Взаимодействие углерода и кислорода. Это реакция горения угля: $C + O_{2} = CO_{2} + Q$. Реакции горения всегда сопровождаются выделением большого количества энергии в виде тепла и света. Это экзотермическая реакция.

2) Взаимодействие натрия и хлора. Это бурная реакция соединения активного металла и неметалла: $2Na + Cl_{2} = 2NaCl + Q$. Большинство реакций соединения протекают с выделением энергии. Это экзотермическая реакция.

3) Разложение гидроксида алюминия. Реакции разложения нерастворимых оснований происходят только при постоянном нагревании: $2Al(OH)_{3} \xrightarrow{t} Al_{2}O_{3} + 3H_{2}O - Q$. Энергия поглощается извне для разрыва химических связей. Это эндотермическая реакция.

4) Взаимодействие воды и кальция. Это реакция замещения между активным щелочноземельным металлом и водой: $Ca + 2H_{2}O = Ca(OH)_{2} + H_{2} \uparrow + Q$. Процесс протекает самопроизвольно с заметным разогревом смеси. Это экзотермическая реакция.

5) Разложение известняка (карбоната кальция). Чтобы известняк начал разлагаться на негашёную известь и углекислый газ, его необходимо сильно прокаливать в печи: $CaCO_{3} \xrightarrow{t} CaO + CO_{2} \uparrow - Q$. Это классический пример эндотермической реакции.

Таким образом, эндотермическими являются реакции разложения под номерами 3 и 5.

Ответ: 35

Источник: ФИПИ

Решение.

Для того чтобы определить признак химической реакции, необходимо составить уравнения реакций ионного обмена и проанализировать свойства образующихся продуктов.

А) $BaCl_{2}$ и $AgNO_{3}$
Запишем уравнение реакции:
$BaCl_{2} + 2AgNO_{3} \rightarrow Ba(NO_{3})_{2} + 2AgCl \downarrow$
В ходе этой реакции образуется хлорид серебра ($AgCl$). Согласно таблице растворимости, это нерастворимое вещество белого цвета. Следовательно, мы наблюдаем выпадение белого творожистого осадка.
Этому соответствует вариант 3.

Б) $Na_{2}CO_{3}$ и $H_{2}SO_{4}$
Запишем уравнение реакции:
$Na_{2}CO_{3} + H_{2}SO_{4} \rightarrow Na_{2}SO_{4} + H_{2}O + CO_{2} \uparrow$
При взаимодействии карбоната натрия с серной кислотой выделяется угольная кислота, которая мгновенно распадается на воду и углекислый газ ($CO_{2}$). Углекислый газ — это бесцветный газ, который не имеет запаха.
Этому соответствует вариант 2.

В) $Na_{2}S$ и $HCl$
Запишем уравнение реакции:
$Na_{2}S + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_{2}S \uparrow$
В результате реакции выделяется сероводород ($H_{2}S$). Это бесцветный газ, обладающий характерным резким неприятным запахом (запах тухлых яиц).
Этому соответствует вариант 1.

Ответ: А — 3, Б — 2, В — 1.

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) Хлорид магния — это соль с формулой $MgCl_{2}$. При её диссоциации в водном растворе образуется один катион магния и два хлорид-аниона:
$MgCl_{2} \rightarrow Mg^{2+} + 2Cl^{-}$
Суммарное количество ионов: $1 \text{ (катион)} + 2 \text{ (аниона)} = 3 \text{ моль}$.
Это утверждение верно.

2) Сульфат цинка — соль с формулой $ZnSO_{4}$. Она диссоциирует на катион цинка и сульфат-анион:
$ZnSO_{4} \rightarrow Zn^{2+} + SO_{4}^{2-}$
Суммарное количество ионов: $1 + 1 = 2 \text{ моль}$.
Это утверждение не подходит.

3) Нитрат кальция — соль с формулой $Ca(NO_{3})_{2}$. При диссоциации образуется один катион кальция и два нитрат-аниона:
$Ca(NO_{3})_{2} \rightarrow Ca^{2+} + 2NO_{3}^{-}$
Суммарное количество ионов: $1 + 2 = 3 \text{ моль}$.
Это утверждение верно.

4) Гидроксид натрия — щёлочь с формулой $NaOH$. Диссоциирует на катион натрия и гидроксид-анион:
$NaOH \rightarrow Na^{+} + OH^{-}$
Суммарное количество ионов: $1 + 1 = 2 \text{ моль}$.
Это утверждение не подходит.

5) Фосфат калия — соль с формулой $K_{3}PO_{4}$. При диссоциации образуется три катиона калия и один фосфат-анион:
$K_{3}PO_{4} \rightarrow 3K^{+} + PO_{4}^{3-}$
Суммарное количество ионов: $3 + 1 = 4 \text{ моль}$.
Это утверждение не подходит.

Таким образом, 3 моль ионов образуется при диссоциации хлорида магния (1) и нитрата кальция (3).

Ответ: 13

Источник: ФИПИ

Решение.

Для того чтобы сокращённое ионное уравнение имело вид $\text{Cu}^{2+} + \text{S}^{2-} = \text{CuS}$, необходимо подобрать два исходных вещества, которые являются сильными электролитами и хорошо растворяются в воде. Это позволит им полностью диссоциировать на ионы в растворе.

Шаг 1. Выбираем источник ионов меди $\text{Cu}^{2+}$.
Рассмотрим предложенные варианты:
1) $\text{Cu(OH)}_{2}$ — гидроксид меди(II). Это нерастворимое основание. В ионных уравнениях нерастворимые вещества записываются в виде молекул, а не ионов. Не подходит.
2) $\text{Cu(NO}_{3}\text{)}_{2}$ — нитрат меди(II). Это растворимая соль, сильный электролит. В растворе полностью диссоциирует: $\text{Cu(NO}_{3}\text{)}_{2} \rightarrow \text{Cu}^{2+} + 2\text{NO}_{3}^{-}$. Подходит.
3) $\text{Cu}_{2}\text{O}$ — оксид меди(I). Оксиды не диссоциируют на ионы в водных растворах. Кроме того, здесь медь находится в степени окисления $+1$, а нам нужна $+2$. Не подходит.

Шаг 2. Выбираем источник сульфид-ионов $\text{S}^{2-}$.
Рассмотрим предложенные варианты:
4) $\text{Li}_{2}\text{S}$ — сульфид лития. Это растворимая соль, сильный электролит. В растворе полностью диссоциирует: $\text{Li}_{2}\text{S} \rightarrow 2\text{Li}^{+} + \text{S}^{2-}$. Подходит.
5) $\text{H}_{2}\text{S}$ — сероводородная кислота. Это слабый электролит. В ионных уравнениях слабые кислоты записываются в молекулярном виде ($\text{H}_{2}\text{S}$). Не подходит.
6) $\text{ZnS}$ — сульфид цинка. Это нерастворимая соль. В ионных уравнениях записывается в виде молекулы. Не подходит.

Шаг 3. Проверка выбранной пары веществ.
Запишем молекулярное уравнение реакции между нитратом меди(II) и сульфидом лития:
$\text{Cu(NO}_{3}\text{)}_{2} + \text{Li}_{2}\text{S} = \text{CuS} \downarrow + 2\text{LiNO}_{3}$
Полное ионное уравнение:
$\text{Cu}^{2+} + 2\text{NO}_{3}^{-} + 2\text{Li}^{+} + \text{S}^{2-} = \text{CuS} \downarrow + 2\text{Li}^{+} + 2\text{NO}_{3}^{-}$
Сокращаем одинаковые ионы в левой и правой частях ($\text{Li}^{+}$ и $\text{NO}_{3}^{-}$):
$\text{Cu}^{2+} + \text{S}^{2-} = \text{CuS}$
Уравнение совпадает с условием задачи.

Ответ: 24

Источник: ФИПИ

Решение.

Для решения этой задачи необходимо вспомнить основные определения окислительно-восстановительных реакций (ОВР):
1) Окисление — это процесс отдачи электронов атомом, молекулой или ионом. При этом степень окисления элемента повышается.
2) Восстановление — это процесс присоединения электронов. При этом степень окисления элемента понижается.

Разберем каждую схему процесса по отдельности:

А) $\text{C}^{-4} \rightarrow \text{C}^{+4}$
Мы видим, что степень окисления углерода изменилась с $-4$ до $+4$. Числовое значение увеличилось. Чтобы это произошло, атом углерода должен был отдать электроны: $\text{C}^{-4} - 8\bar{e} \rightarrow \text{C}^{+4}$.
Так как происходит отдача электронов и повышение степени окисления, этот процесс называется окислением (цифра 1).

Б) $\text{Au}^{0} \rightarrow \text{Au}^{+3}$
Степень окисления золота изменилась с $0$ до $+3$. Степень окисления повысилась. Это означает, что атом золота отдал 3 электрона: $\text{Au}^{0} - 3\bar{e} \rightarrow \text{Au}^{+3}$.
Процесс отдачи электронов — это окисление (цифра 1).

В) $2\text{N}^{+4} \rightarrow \text{N}_{2}^{0}$
Степень окисления азота изменилась с $+4$ до $0$. Мы видим, что степень окисления понизилась. Это возможно только в том случае, если частицы приняли электроны: $2\text{N}^{+4} + 8\bar{e} \rightarrow \text{N}_{2}^{0}$.
Процесс принятия электронов и понижения степени окисления называется восстановлением (цифра 2).

Соотнесем буквы с цифрами:
А — 1
Б — 1
В — 2

Ответ: 112

Источник: ФИПИ

Решение.

Разберём каждое из предложенных суждений с точки зрения правил техники безопасности и основ химии:

1) При нагревании пробирки с раствором её держат строго вертикально над пламенем спиртовки.
Это утверждение неверно. Согласно правилам техники безопасности, пробирку при нагревании следует держать под небольшим наклоном (примерно $45^{\circ}$), направляя её отверстие в сторону от себя и окружающих. Это необходимо, чтобы при возможном выбросе жидкости из-за закипания никто не пострадал. Кроме того, прогревать нужно сначала всю пробирку, а затем только ту часть, где находится раствор.

2) Бытовой фильтр не обеспечивает очистку воды от всех примесей.
Это утверждение верно. Бытовые фильтры (угольные, сетчатые или ионообменные) эффективно удаляют механические частицы, хлор и некоторые органические соединения. Однако они не способны полностью очистить воду от абсолютно всех растворимых солей, вирусов или специфических химических загрязнений без использования специальных систем (например, обратного осмоса).

3) Для выпаривания раствора используют фарфоровую чашечку.
Это утверждение верно. Фарфоровая чашка является специальной лабораторной посудой, предназначенной для выпаривания жидкостей досуха или до определённой концентрации. Она обладает высокой термостойкостью и химической инертностью, что позволяет безопасно нагревать её на открытом пламени или водяной бане.

4) Приготовление смесей для борьбы с насекомыми-вредителями и опрыскивание этими смесями растений можно проводить без резиновых перчаток.
Это утверждение неверно. Средства для борьбы с насекомыми (инсектициды) являются ядохимикатами. Они могут проникать в организм через кожу и вызывать отравления или аллергические реакции. Работа с любыми химикатами в быту и лаборатории требует использования средств индивидуальной защиты, в том числе резиновых перчаток.

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

Ответ: 23

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 раствора) только с одним из веществ или давать разные признаки с обоими.

А) $\text{HNO}_3$ и $\text{H}_2\text{SO}_4$
Оба вещества являются сильными кислотами. Для их распознавания нужно найти качественную реакцию на один из анионов: нитрат-ион $\text{NO}_3^-$ или сульфат-ион $\text{SO}_4^{2-}$.
Используем реактив №3 — нитрат бария $\text{Ba(NO}_3)_2$.
1) При взаимодействии с азотной кислотой реакция не идет, так как нет признаков реакции.
2) При взаимодействии с серной кислотой выпадает белый мелкокристаллический осадок, нерастворимый в кислотах:
$\text{H}_2\text{SO}_4 + \text{Ba(NO}_3)_2 \rightarrow \text{BaSO}_4\downarrow + 2\text{HNO}_3$
Следовательно, реактив №3 подходит.

Б) $\text{Al(NO}_3)_3$ и $\text{KOH}$
В данном случае нам нужно различить соль алюминия и сильное основание (щелочь).
Используем реактив №1 — индикатор фенолфталеин.
1) В растворе соли $\text{Al(NO}_3)_3$ (среда слабокислая из-за гидролиза) фенолфталеин останется бесцветным.
2) В растворе щелочи $\text{KOH}$ фенолфталеин мгновенно окрасится в ярко-малиновый цвет.
Это позволяет однозначно определить, в какой пробирке находится щелочь. Реактив №1 подходит.

В) $\text{K}_2\text{SO}_4$ и $\text{HCl}$
Здесь нам нужно различить соль серной кислоты и соляную кислоту.
Снова обратимся к реактиву №3 — нитрат бария $\text{Ba(NO}_3)_2$.
1) С соляной кислотой $\text{HCl}$ реакция не протекает (все продукты растворимы).
2) С сульфатом калия $\text{K}_2\text{SO}_4$ протекает реакция ионного обмена с образованием белого осадка сульфата бария:
$\text{K}_2\text{SO}_4 + \text{Ba(NO}_3)_2 \rightarrow \text{BaSO}_4\downarrow + 2\text{KNO}_3$
Появление осадка позволяет отличить сульфат от хлорида. Реактив №3 подходит.

Ответ: А → 3, Б → 1, 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. Определим относительные атомные массы элементов.
По таблице Д. И. Менделеева находим значения (округляем до целых):
$Ar(Mg) = 24$
$Ar(H) = 1$
$Ar(P) = 31$
$Ar(O) = 16$

Шаг 2. Вычислим относительную молекулярную массу гидрофосфата магния $MgHPO_{4}$.
Сложим атомные массы всех элементов, входящих в состав молекулы, с учётом их индексов:
$Mr(MgHPO_{4}) = Ar(Mg) + Ar(H) + Ar(P) + 4 \cdot Ar(O)$
$Mr(MgHPO_{4}) = 24 + 1 + 31 + 4 \cdot 16 = 56 + 64 = 120$

Шаг 3. Вычислим массовую долю магния в соединении.
В формуле $MgHPO_{4}$ содержится один атом магния ($n = 1$).
$w(Mg) = \frac{1 \cdot Ar(Mg)}{Mr(MgHPO_{4})} \cdot 100\%$
$w(Mg) = \frac{24}{120} \cdot 100\%$
$w(Mg) = 0,2 \cdot 100\% = 20\%$

Результат получен в виде целого числа, что соответствует требованию задачи.

Ответ: 20 %

Источник: ФИПИ

Решение.

Для решения задачи нам необходимо определить, какая масса соли — гидрофосфата магния $\text{MgHPO}_4$ — содержит в себе необходимое количество чистого магния.

1. Сначала рассчитаем относительную молекулярную массу гидрофосфата магния $\text{MgHPO}_4$, используя значения атомных масс из Периодической системы химических элементов:
$M_r(\text{MgHPO}_4) = A_r(\text{Mg}) + A_r(\text{H}) + A_r(\text{P}) + 4 \cdot A_r(\text{O})$
$M_r(\text{MgHPO}_4) = 24 + 1 + 31 + 4 \cdot 16 = 56 + 64 = 120$

2. Вычислим массовую долю магния в этом соединении. Массовая доля элемента ($w$) находится как отношение атомной массы элемента (с учётом числа его атомов в молекуле) к молекулярной массе всего вещества:
$w(\text{Mg}) = \frac{A_r(\text{Mg})}{M_r(\text{MgHPO}_4)} = \frac{24}{120} = 0,2$

3. Теперь определим общую массу гидрофосфата магния, которую человек должен получить за сутки, чтобы восполнить дефицит в $300 \text{ мг}$ чистого магния. Для этого разделим массу магния на его массовую долю в соли:
$m_{\text{суточная}}(\text{MgHPO}_4) = \frac{m(\text{Mg})}{w(\text{Mg})} = \frac{300 \text{ мг}}{0,2} = 1500 \text{ мг}$

4. По условию задачи суточная норма распределена на две таблетки. Чтобы найти массу соли в одной таблетке, разделим общую суточную массу на количество таблеток:
$m_{\text{таблетки}} = \frac{1500 \text{ мг}}{2} = 750 \text{ мг}$

Ответ: 750

Источник: ФИПИ