Решения заданий ФИПИ ЕГЭ по химии: «Строение атома и периодическая система» — с ответами

По Периодической системе определяем периоды элементов из общего ряда: $\mathrm{V}$ находится в четвёртом периоде, а $\mathrm{Li}$, $\mathrm{B}$ и $\mathrm{C}$ — во втором периоде.

Выбираем три элемента второго периода: $\mathrm{Li}$, $\mathrm{B}$ и $\mathrm{C}$, которым соответствуют номера 3, 2 и 4.

d-элементами в данном ряду являются хром, марганец и ванадий. Им соответствуют номера 1, 4 и 5.

В высших оксидах максимальные степени окисления равны: у марганца $+7$, у хрома $+6$, у ванадия $+5$.$$\mathrm{Mn}^{+7} > \mathrm{Cr}^{+6} > \mathrm{V}^{+5}$$

Из ряда выбираем элементы-неметаллы: кислород $\mathrm{O}$, селен $\mathrm{Se}$ и углерод $\mathrm{C}$. Хром и магний являются металлами.

Селен находится ниже углерода в группе 16, поэтому его атомный радиус больше. Углерод и кислород находятся во втором периоде; углерод расположен левее кислорода, поэтому его атомный радиус больше.$$r(\mathrm{Se}) > r(\mathrm{C}) > r(\mathrm{O})$$

Из приведённого ряда $P$, $Ba$, $Cl$, $Mn$, $S$ к $p$-элементам относятся фосфор, хлор и сера. Их номера: $1$, $3$, $5$.

Высшие оксиды этих элементов имеют формулы $P_2O_5$, $SO_3$ и $Cl_2O_7$. В периоде кислотные свойства высших оксидов усиливаются слева направо: от фосфора к сере и далее к хлору.

Определяем $s$-элементы в данном ряду. Калий, кальций и магний имеют внешние электроны на $s$-подуровне; их номера соответственно 3, 2 и 5.

Сравниваем основные свойства гидроксидов. У щелочного металла калия гидроксид обладает более сильными основными свойствами, чем гидроксиды щелочноземельных металлов. В группе щелочноземельных металлов основные свойства гидроксидов…$$\mathrm{KOH} > \mathrm{Ca(OH)_2} > \mathrm{Mg(OH)_2}$$

Из приведённого ряда $p$-элементами являются фтор, кремний и фосфор. Их номера соответственно 3, 4 и 5.

Атомный радиус увеличивается при движении вниз по группе и в целом уменьшается слева направо в периоде. Фтор расположен во втором периоде, поэтому его радиус меньше радиусов элементов третьего периода. В третьем периоде фосфор расположен…$$r(\mathrm{F}) < r(\mathrm{P}) < r(\mathrm{Si})$$

В данном ряду металлами являются хром, магний и натрий. Их номера: 2, 3 и 5.

Высший оксид хрома $\mathrm{Cr_2O_3}$ обладает амфотерными свойствами, $\mathrm{MgO}$ является основным оксидом, а $\mathrm{Na_2O}$ проявляет наиболее сильные основные свойства.

Из представленного ряда к неметаллам относятся селен, мышьяк и кислород. Их номера: $2$, $4$ и $5$.

Восстановительные свойства неметаллов определяются их способностью отдавать электроны. В четвёртом периоде мышьяк расположен левее селена, поэтому его простое вещество проявляет более сильные восстановительные свойства.

Определяем положения элементов в периодической системе: Rb, Sn и I находятся в пятом периоде.

В пределах одного периода слева направо атомный радиус уменьшается. Поэтому в порядке увеличения атомного радиуса элементы располагаются так: I, Sn, Rb.

Определяем положение элементов в Периодической системе: $\mathrm{Al}$, $\mathrm{Cl}$ и $\mathrm{S}$ находятся в третьем периоде.

В третьем периоде электроотрицательность увеличивается слева направо. Поэтому среди выбранных элементов она возрастает в последовательности $\mathrm{Al} < \mathrm{S} < \mathrm{Cl}$.

Определяем периоды элементов из общего ряда: Na находится в 3-м периоде, N, F и Be — во 2-м периоде, Cu — в 4-м периоде.

Три элемента одного периода — Be, N и F, которым в исходном ряду соответствуют номера 5, 2 и 3.

К малым периодам относятся первый, второй и третий периоды. Из предложенного ряда в них находятся H, Be и S. Элементам V и Ti соответствует четвёртый период.

Сравниваем электроотрицательность выбранных элементов: у Be она наименьшая, затем следует H, а наибольшая — у S.$$\chi(\mathrm{Be}) < \chi(\mathrm{H}) < \chi(\mathrm{S})$$

В приведённом ряду металлами являются олово $\mathrm{Sn}$, калий $\mathrm{K}$ и кальций $\mathrm{Ca}$. Бор и углерод относятся к неметаллам.

Сравниваем восстановительные свойства простых веществ. Калий расположен левее и ниже кальция, поэтому является более сильным восстановителем. Олово проявляет более слабые восстановительные свойства, чем кальций.$$\mathrm{Sn} < \mathrm{Ca} < \mathrm{K}$$

Из элементов общего ряда p-элементами являются углерод $\mathrm{C}$, азот $\mathrm{N}$ и кислород $\mathrm{O}$. Им соответствуют номера 2, 5 и 3.

Все три элемента находятся во втором периоде. В периоде при движении слева направо заряд ядра увеличивается, поэтому атомный радиус уменьшается: $r(\mathrm{C}) > r(\mathrm{N}) > r(\mathrm{O})$.

Определяем $p$-элементы. Азот, кремний и кислород имеют внешние электроны на $p$-подуровне; в исходном ряду им соответствуют номера 1, 3 и 5.

Сравниваем атомные радиусы. Кремний находится ниже азота в одной группе, поэтому его радиус больше. Азот и кислород находятся в одном периоде, причём кислород расположен левее? Нет: кислород находится левее азота, поэтому его радиус…$$r(\mathrm{Si}) > r(\mathrm{O}) > r(\mathrm{N})$$

В общем ряду $p$-элементами являются алюминий, кремний и азот: $\mathrm{Al}$, $\mathrm{Si}$ и $\mathrm{N}$. Натрий — $s$-элемент, ванадий — $d$-элемент.

Алюминий и кремний находятся в одном периоде, поэтому слева направо атомный радиус уменьшается: $r(\mathrm{Al}) > r(\mathrm{Si})$. Атом азота расположен во втором периоде и имеет меньший радиус, чем элементы третьего периода.$$r(\mathrm{Al}) > r(\mathrm{Si}) > r(\mathrm{N})$$

К малым периодам относят элементы первых трёх периодов. В данном ряду таким требованиям соответствуют Na, P и S; это элементы с номерами 1, 3 и 4.

Na, P и S находятся в одном, третьем, периоде. В периоде атомный радиус уменьшается слева направо, поэтому радиус серы меньше радиуса фосфора, а радиус фосфора меньше радиуса натрия.$$r(\mathrm{S}) < r(\mathrm{P}) < r(\mathrm{Na})$$

Из предложенного ряда металлами являются калий, натрий и магний. Им соответствуют номера 1, 2 и 4.

Калий и натрий находятся в одной группе, причём калий расположен ниже натрия, поэтому его восстановительные свойства сильнее. Магний проявляет более слабые восстановительные свойства, чем натрий.

Из приведённого ряда к третьему периоду относятся натрий, алюминий и хлор: Na, Al и Cl. Их номера в ряду — 5, 3 и 4.

Высшие оксиды этих элементов: $\mathrm{Na_2O}$ — основный, $\mathrm{Al_2O_3}$ — амфотерный, $\mathrm{Cl_2O_7}$ — кислотный.

В общем материале указаны элементы: $\mathrm{Al}$, $\mathrm{S}$, $\mathrm{Cr}$, $\mathrm{P}$ и $\mathrm{Si}$. Алюминий и хром являются металлами, поэтому исключаем элементы с номерами 1 и 3.

Неметаллами в данном ряду являются сера, фосфор и кремний: номера 2, 4 и 5.