Решения заданий ФИПИ ЕГЭ по химии: «Генетическая связь неорганических веществ» — с ответами

Генетическая связь веществ

В схеме превращений $\mathrm{H_2SO_4}$ (конц.) $\rightarrow X \rightarrow \mathrm{SO_2} \rightarrow Y \rightarrow \mathrm{NaHSO_3}$ веществами $X$ и $Y$ соответственно являются.

1. 1
   Концентрированная серная кислота окисляет медь с выделением диоксида серы. Следовательно, $X$ — медь, вариант 1.$$\mathrm{Cu + 2H_2SO_4(conc.) \rightarrow CuSO_4 + SO_2 + 2H_2O}$$
2. 2
   Диоксид серы при взаимодействии с недостатком гидроксида натрия образует гидросульфит натрия. Следовательно, $Y$ — гидроксид натрия, вариант 5.$$\mathrm{SO_2 + NaOH \rightarrow NaHSO_3}$$

Генетическая связь солей кальция

Задана схема превращений веществ: $\mathrm{CaCO_3} \xrightarrow{X} \mathrm{CaCl_2} \xrightarrow{Y} \mathrm{Ca(NO_3)_2}$. Определите, какие из указанных веществ являются веществами $X$ и $Y$.

1. 1
   Чтобы получить $\mathrm{CaCl_2}$ из $\mathrm{CaCO_3}$, карбонат кальция нужно обработать соляной кислотой.$$\mathrm{CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + CO_2\uparrow + H_2O}$$
2. 2
   Для превращения $\mathrm{CaCl_2}$ в $\mathrm{Ca(NO_3)_2}$ подходит нитрат серебра: в реакции образуется осадок хлорида серебра.$$\mathrm{CaCl_2 + 2AgNO_3 \rightarrow Ca(NO_3)_2 + 2AgCl\downarrow}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Генетическая связь соединений серы

Задана схема превращений веществ: $\mathrm{SO_2} \rightarrow X \rightarrow \mathrm{K_2SO_4}$. Определите, какие из указанных веществ являются веществами $X$ и $Y$.

1. 1
   Диоксид серы при взаимодействии с щёлочью образует сульфит калия, поэтому $X$ — $\mathrm{K_2SO_3}$.$$\mathrm{SO_2 + 2KOH \rightarrow K_2SO_3 + H_2O}$$
2. 2
   Сульфит-ион окисляется пероксидом водорода до сульфат-иона, образуя сульфат калия.$$\mathrm{K_2SO_3 + H_2O_2 \rightarrow K_2SO_4 + H_2O}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Превращения сульфида железа

Задана схема превращений веществ: $\mathrm{FeS} \xrightarrow{X} \mathrm{FeSO_4} \xrightarrow{Y} \mathrm{FeCl_2}$. Определите, какие вещества являются $X$ и $Y$.

1. 1
   Чтобы получить сульфат железа(II) из сульфида железа(II), проводят реакцию с разбавленной серной кислотой.$$\mathrm{FeS + H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + H_2S\uparrow}$$
2. 2
   Сульфат железа(II) превращают в хлорид железа(II) реакцией обмена с хлоридом бария. Образуется осадок сульфата бария.$$\mathrm{FeSO_4 + BaCl_2 \rightarrow FeCl_2 + BaSO_4\downarrow}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Генетическая связь соединений меди

В заданной схеме превращений $\mathrm{CuSO_4} \xrightarrow{X} \mathrm{Cu(NO_3)_2\,(р\text{-}р)} \xrightarrow{Y} \mathrm{Cu}$ веществами $X$ и $Y$ являются.

1. 1
   Чтобы получить раствор нитрата меди(II) из раствора сульфата меди(II), необходимо провести реакцию обмена с образованием осадка сульфата бария.$$\mathrm{CuSO_4 + Ba(NO_3)_2 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + BaSO_4\downarrow}$$
2. 2
   Следовательно, вещество $X$ — нитрат бария, вариант 5.

Ещё 2 шага — в полном решении

Генетическая связь веществ

В заданной схеме превращений $\mathrm{Fe} \xrightarrow{X} \mathrm{FeCl_2} \xrightarrow{Y} \mathrm{FeS}$ определите вещества $X$ и $Y$.

1. 1
   Чтобы получить хлорид железа(II) из железа, железо должно вытеснить менее активный металл из его хлорида. Это возможно при взаимодействии с хлоридом меди(II):$$\mathrm{Fe + CuCl_2 \rightarrow FeCl_2 + Cu}$$
2. 2
   Для превращения $\mathrm{FeCl_2}$ в сульфид железа(II) нужна растворимая соль сульфида. Подходит сульфид натрия:$$\mathrm{FeCl_2 + Na_2S \rightarrow FeS\downarrow + 2NaCl}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Генетическая связь веществ

Задана следующая схема превращений веществ: $\mathrm{NO_2} \rightarrow X \xrightarrow{Y} \mathrm{NO}$. Определите, какие вещества являются веществами $X$ и $Y$.

1. 1
   При взаимодействии $\mathrm{NO_2}$ с водой образуется азотная кислота, поэтому $X = \mathrm{HNO_3}$.$$\mathrm{NO_2 + H_2O \rightarrow HNO_3 + HNO_2}$$
2. 2
   Медь при взаимодействии с разбавленной азотной кислотой восстанавливает азот до оксида азота(II) $\mathrm{NO}$.$$\mathrm{3Cu + 8HNO_3 \rightarrow 3Cu(NO_3)_2 + 2NO + 4H_2O}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Генетическая связь соединений алюминия

Задана схема превращений веществ: $\mathrm{Al(NO_3)_3} \xrightarrow{t^\circ} X \xrightarrow[\ t^\circ\ ]{\mathrm{K_2CO_3}} Y$. Определите, какие из указанных веществ являются веществами $X$ и $Y$.

1. 1
   При нагревании нитрат алюминия разлагается с образованием оксида алюминия.$$2\mathrm{Al(NO_3)_3} \xrightarrow{t^\circ} \mathrm{Al_2O_3} + 6\mathrm{NO_2} + \mathrm{O_2}$$
2. 2
   Следовательно, вещество $X$ — оксид алюминия, $\mathrm{Al_2O_3}$.

Ещё 2 шага — в полном решении

Генетическая связь веществ

В заданной схеме превращений $\mathrm{NO_2} \xrightarrow{X} \mathrm{KNO_2} \xrightarrow{Y,\ t^\circ} \mathrm{N_2}$ веществами $X$ и $Y$ являются.

1. 1
   Для получения нитрита калия из диоксида азота необходима щёлочь $\mathrm{KOH}$.
2. 2
   Нитрит калия при нагревании реагирует с хлоридом аммония. В результате выделяется азот.

Ещё 1 шаг — в полном решении

Генетическая связь веществ

Задана схема превращений веществ: $X \xrightarrow{\mathrm{HCl}} \mathrm{HNO_3} \xrightarrow{Y} \mathrm{NO_2}$. Определите, какие из указанных веществ являются веществами $X$ и $Y$.

1. 1
   Чтобы получить азотную кислоту при добавлении соляной кислоты, исходное вещество должно содержать нитрат-ион и образовывать с хлорид-ионом осадок. Это соответствует нитрату серебра.$$\mathrm{AgNO_3 + HCl \rightarrow AgCl\downarrow + HNO_3}$$
2. 2
   Следовательно, $X$ — вещество под номером 3.

Ещё 2 шага — в полном решении

Генетическая связь соединений цинка

В схеме превращений $\mathrm{ZnO \xrightarrow{X} ZnCl_2 \xrightarrow{Y} Zn(NO_3)_2}$ установите соответствие между веществами $X$ и $Y$ и веществами из списка.

1. 1
   Оксид цинка является основным оксидом и реагирует с соляной кислотой с образованием хлорида цинка.$$\mathrm{ZnO + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2O}$$
2. 2
   Хлорид цинка переводят в нитрат цинка реакцией обмена с нитратом серебра. Образование осадка хлорида серебра обеспечивает протекание реакции.$$\mathrm{ZnCl_2 + 2AgNO_3 \rightarrow Zn(NO_3)_2 + 2AgCl\downarrow}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Генетическая связь веществ натрия

Задана схема превращений веществ: $\mathrm{Na_2O_2} \xrightarrow{X} \mathrm{Na_2O} \xrightarrow{\mathrm{CO_2}} Y$. Определите, какие из указанных веществ являются веществами $X$ и $Y$.

1. 1
   Для превращения пероксида натрия в оксид натрия необходим металлический натрий.$$\mathrm{Na_2O_2 + 2Na \rightarrow 2Na_2O}$$
2. 2
   Оксид натрия реагирует с углекислым газом с образованием карбоната натрия.$$\mathrm{Na_2O + CO_2 \rightarrow Na_2CO_3}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Генетическая связь сульфитов

Задана схема превращений веществ: $\mathrm{NaHSO_3} \rightarrow \mathrm{Na_2SO_3} \rightarrow \mathrm{SO_2}$. Определите, какие вещества являются веществами $X$ и $Y$.

1. 1
   Переход от кислой соли $\mathrm{NaHSO_3}$ к средней соли $\mathrm{Na_2SO_3}$ происходит при взаимодействии с щёлочью $\mathrm{NaOH}$.$$\mathrm{NaHSO_3 + NaOH \rightarrow Na_2SO_3 + H_2O}$$
2. 2
   Сульфит натрия при взаимодействии с раствором серной кислоты разлагается с выделением оксида серы(IV) $\mathrm{SO_2}$.$$\mathrm{Na_2SO_3 + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + H_2O + SO_2\uparrow}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Генетическая связь серы

Задана схема превращений веществ: $\mathrm{H_2S} \rightarrow X \rightarrow \mathrm{S} \rightarrow Y \rightarrow \mathrm{SF_6}$. Определите, какие из указанных веществ являются веществами $X$ и $Y$.

1. 1
   Сероводород при взаимодействии с кислородом в недостатке окисляется до свободной серы.$$2\mathrm{H_2S}+\mathrm{O_2}\rightarrow2\mathrm{S}+2\mathrm{H_2O}$$
2. 2
   Сера при избытке фтора образует гексафторид серы.$$\mathrm{S}+3\mathrm{F_2}\rightarrow\mathrm{SF_6}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Генетическая связь веществ

В заданной схеме превращений $\mathrm{NaCl} \xrightarrow{\text{электролиз}} X \rightarrow \mathrm{PCl_5} \xrightarrow[\text{изб.}]{\mathrm{Ca(OH)_2}} Y$ веществами $X$ и $Y$ являются.

1. 1
   При электролизе раствора хлорида натрия на аноде выделяется хлор.$$2\mathrm{Cl^-} - 2e^- \rightarrow \mathrm{Cl_2}$$
2. 2
   Следовательно, веществу $X$ соответствует $\mathrm{Cl_2}$, вариант 2.

Ещё 2 шага — в полном решении

Генетическая связь веществ

Задана схема превращений веществ: $\mathrm{NaBr} \rightarrow X \rightarrow \mathrm{NaCl} \rightarrow Y \rightarrow \mathrm{NaNO_3}$. Определите, какие вещества обозначены буквами $X$ и $Y$.

1. 1
   Чтобы получить хлорид натрия из бромида натрия, используют хлор. Хлор вытесняет бром из его соли.$$\mathrm{Cl_2 + 2NaBr \rightarrow 2NaCl + Br_2}$$
2. 2
   Следовательно, вещество $X$ — хлор, соответствующий варианту 4.$$X = \mathrm{Cl_2}$$

Ещё 2 шага — в полном решении

Генетическая связь магния

Задана схема превращений веществ: $\mathrm{Mg} \rightarrow X \rightarrow Y \rightarrow \mathrm{MgO}$. Определите, какие из указанных веществ являются веществами $X$ и $Y$.

1. 1
   Магний вытесняет медь из раствора нитрата меди(II), поэтому веществом $X$ является $\mathrm{Cu(NO_3)_2}$.$$\mathrm{Mg + Cu(NO_3)_2 \rightarrow Mg(NO_3)_2 + Cu}$$
2. 2
   Нитрат магния при нагревании разлагается с образованием оксида магния, поэтому веществом $Y$ является $\mathrm{Mg(NO_3)_2}$.$$\mathrm{2Mg(NO_3)_2 \xrightarrow{t} 2MgO + 4NO_2 + O_2}$$

Превращения оксида азота

В заданной схеме превращений $X \xrightarrow{\mathrm{KOH}} \mathrm{KNO_3} \xrightarrow{t^\circ} Y$ определите вещества $X$ и $Y$.

1. 1
   Диоксид азота реагирует с раствором гидроксида калия. В результате диспропорционирования образуются нитрит и нитрат калия:$$2\mathrm{NO_2} + 2\mathrm{KOH} \rightarrow \mathrm{KNO_2} + \mathrm{KNO_3} + \mathrm{H_2O}$$
2. 2
   При нагревании нитрат калия разлагается с образованием нитрита калия и кислорода:$$2\mathrm{KNO_3} \xrightarrow{t^\circ} 2\mathrm{KNO_2} + \mathrm{O_2}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Генетическая связь веществ серы

Задана схема превращений веществ: $\mathrm{FeS_2} \xrightarrow[ t^\circ]{\mathrm{O_2}} X \xrightarrow{\mathrm{KOH}} Y \rightarrow \mathrm{KHSO_3}$. Определите, какие из указанных веществ являются…

1. 1
   При обжиге дисульфида железа в кислороде образуется диоксид серы:$$4\mathrm{FeS_2} + 11\mathrm{O_2} \xrightarrow{t} 2\mathrm{Fe_2O_3} + 8\mathrm{SO_2}$$
2. 2
   Следовательно, вещество $X$ — $\mathrm{SO_2}$, что соответствует варианту 5.

Ещё 2 шага — в полном решении

Генетическая связь сульфатов

В заданной схеме превращений $\mathrm{Na_2SO_4} \xrightarrow{\mathrm{H_2SO_4(conc.)}} X \xrightarrow{\mathrm{NaOH}} Y$ веществами $X$ и $Y$ являются.

1. 1
   При взаимодействии сульфата натрия с концентрированной серной кислотой образуется кислая соль — гидросульфат натрия.$$\mathrm{Na_2SO_4 + H_2SO_4 \rightarrow 2NaHSO_4}$$
2. 2
   Следовательно, веществом $X$ является $\mathrm{NaHSO_4}$, которому соответствует номер 2.

Ещё 2 шага — в полном решении