Химия ЕГЭ — решения заданий ФИПИ с ответами

Выбираем перманганат калия, фосфин и серную кислоту. В кислой среде перманганат-ион восстанавливается до ионов марганца(II), а фосфин окисляется до фосфорной кислоты.$$\mathrm{P^{-3} - 8e^- \rightarrow P^{+5}}$$

Марганец в перманганат-ионе принимает электроны:$$\mathrm{Mn^{+7} + 5e^- \rightarrow Mn^{+2}}$$

Жёлтый раствор образуется за счёт хромата калия $\mathrm{K_2CrO_4}$. Для его получения соединение хрома(III) необходимо окислить в щелочной среде бромом.$$2\mathrm{CrCl_3}+16\mathrm{KOH}+3\mathrm{Br_2}\rightarrow2\mathrm{K_2CrO_4}+6\mathrm{KBr}+6\mathrm{KCl}+8\mathrm{H_2O}$$

Определяем изменения степеней окисления: хром повышает степень окисления с $+3$ до $+6$, а бром понижает её с $0$ до $-1$.$$\mathrm{Cr^{+3}}-3e^-\rightarrow\mathrm{Cr^{+6}}\;\;(\times2);\quad \mathrm{Br_2}+2e^- ightarrow2\mathrm{Br^-}\;\;(\times3)$$

Выбираем оксид железа(II) и азотную кислоту. При взаимодействии образуется нитрат железа(III), раствор которого имеет желтоватую окраску, и выделяется газ $\mathrm{NO_2}$.

Определяем изменения степеней окисления: железо в $\mathrm{FeO}$ имеет степень окисления $+2$ и окисляется до $+3$. Азот в нитрат-ионе имеет степень окисления $+5$ и восстанавливается до $+4$ в $\mathrm{NO_2}$.$$\mathrm{Fe^{+2} - e^- \rightarrow Fe^{+3}};\quad \mathrm{N^{+5} + e^- \rightarrow N^{+4}}$$

Выбираем оксид марганца(IV) и хлороводород. При нагревании диоксид марганца окисляет хлорид-ионы хлороводорода до хлора.$$ある$$

Определяем изменения степеней окисления: марганец восстанавливается с $+4$ до $+2$, а хлор окисляется с $-1$ до $0$.$$\mathrm{Mn^{+4} + 2e^- \rightarrow Mn^{+2}}$$

Кислой солью в предложенном перечне является гидрофосфат натрия $\mathrm{Na_2HPO_4}$, так как в составе кислотного остатка $\mathrm{HPO_4^{2-}}$ сохраняется атом водорода.

Для получения средней соли выберем гидроксид натрия $\mathrm{NaOH}$. Ион гидроксида отщепляет кислотный водород, образуются вода и фосфат натрия.$$\mathrm{Na_2HPO_4 + NaOH \rightarrow Na_3PO_4 + H_2O}$$

Кислой солью из перечня является гидрофосфат натрия $\mathrm{Na_2HPO_4}$, поскольку в составе кислотного остатка $\mathrm{HPO_4^{2-}}$ содержится атом водорода.

Для получения осадка выбираем гидроксид бария $\mathrm{Ba(OH)_2}$. При взаимодействии образуется малорастворимый гидрофосфат бария $\mathrm{BaHPO_4}$.$$\mathrm{Na_2HPO_4 + Ba(OH)_2 \rightarrow BaHPO_4\downarrow + 2NaOH}$$

Кислой солью является гидрокарбонат калия $\mathrm{KHCO_3}$, так как в составе кислотного остатка $\mathrm{HCO_3^-}$ содержится атом водорода.

Выбираем гидроксид стронция $\mathrm{Sr(OH)_2}$. В результате реакции образуются две соли: нерастворимый карбонат стронция $\mathrm{SrCO_3}$ и растворимый карбонат калия $\mathrm{K_2CO_3}$.

Выбираем серную кислоту и силикат калия. В результате реакции образуется осадок слабого электролита — кремниевой кислоты, поэтому реакция ионного обмена возможна.$$\mathrm{K_2SiO_3 + H_2SO_4 \rightarrow H_2SiO_3\downarrow + K_2SO_4}$$

Записываем полное ионное уравнение: сильные электролиты представляем в виде ионов, а осадок оставляем в молекулярной форме.$$\mathrm{2K^+ + SiO_3^{2-} + 2H^+ + SO_4^{2-} \rightarrow H_2SiO_3\downarrow + 2K^+ + SO_4^{2-}}$$

Выбираем серную кислоту и гидроксид алюминия. Реакция возможна, поскольку образуется слабый электролит — вода.

Записываем молекулярное уравнение и расставляем коэффициенты.$$3\mathrm{H_2SO_4}+2\mathrm{Al(OH)_3}\rightarrow\mathrm{Al_2(SO_4)_3}+6\mathrm{H_2O}$$

Малорастворимое основание образуется при взаимодействии ионов хрома(III) с гидроксид-ионами. Поэтому выбираем хлорид хрома(III) и гидроксид калия.$$\mathrm{CrCl_3,\ KOH}$$

Составляем молекулярное уравнение реакции обмена.$$\mathrm{CrCl_3 + 3KOH \rightarrow Cr(OH)_3\downarrow + 3KCl}$$

Выбираем сульфат магния и фторид аммония. В растворе между ионами $\mathrm{Mg^{2+}}$ и $\mathrm{F^-}$ образуется малорастворимый фторид магния, поэтому реакция ионного обмена протекает.

Записываем молекулярное уравнение реакции.$$\mathrm{MgSO_4 + 2NH_4F \rightarrow MgF_2\downarrow + (NH_4)_2SO_4}$$

Определяем степени окисления элементов, которые изменяются. В $\mathrm{Cr(OH)_3}$ хром имеет степень окисления $+3$, а в $\mathrm{K_2CrO_4}$ — $+6$. Бром в $\mathrm{Br_2}$ имеет степень окисления $0$, а в $\mathrm{KBr}$ — $-1$.$$\mathrm{Cr^{+3} - 3e^- \rightarrow Cr^{+6}};\quad \mathrm{Br_2^0 + 2e^- \rightarrow 2Br^-}$$

Уравниваем число отданных и принятых электронов. Наименьшее общее кратное для 3 и 2 равно 6: два атома хрома отдают 6 электронов, а три молекулы брома принимают 6 электронов.$$2\mathrm{Cr^{+3}} - 6e^- \rightarrow 2\mathrm{Cr^{+6}};\quad 3\mathrm{Br_2^0} + 6e^- \rightarrow 6\mathrm{Br^-}$$

Выбираем раствор нитрата алюминия и раствор гидрокарбоната калия. При их взаимодействии образуется малорастворимый гидроксид алюминия и выделяется углекислый газ.

Записываем молекулярное уравнение реакции.$$\mathrm{Al(NO_3)_3 + 3KHCO_3 \rightarrow Al(OH)_3\downarrow + 3CO_2\uparrow + 3KNO_3}$$

Кислая соль из предложенного перечня — дигидрофосфат натрия $\mathrm{NaH_2PO_4}$. В качестве второго вещества выбираем гидроксид натрия $\mathrm{NaOH}$.

При взаимодействии кислой соли со щёлочью образуется средняя соль — гидрофосфат натрия $\mathrm{Na_2HPO_4}$ — и вода.$$\mathrm{NaH_2PO_4 + NaOH \rightarrow Na_2HPO_4 + H_2O}$$

Кислой солью из предложенного перечня является гидросульфат калия $\mathrm{KHSO_4}$.

Для реакции ионного обмена без выделения газа выбираем хлорид бария $\mathrm{BaCl_2}$. При взаимодействии образуется осадок сульфата бария.

Определяем степени окисления йода: в $\mathrm{KI}$ йод имеет степень окисления $-1$, а в $\mathrm{KIO_3}$ — $+5$. В продукте реакции образуется простое вещество $\mathrm{I_2}$, поэтому степень окисления йода равна $0$.$$\mathrm{I^{-1} \rightarrow I^0},\quad \mathrm{I^{+5} \rightarrow I^0}$$

Йодид-ион окисляется и отдаёт электроны, а йодат-ион восстанавливается и принимает электроны.$$2\mathrm{I^{-1}} - 2e^- \rightarrow 2\mathrm{I^0};\quad \mathrm{I^{+5}} + 5e^- \rightarrow \mathrm{I^0}$$

Выбираем азотную кислоту и гидроксид бария. Оба вещества являются сильными электролитами в водном растворе.

Молекулярное уравнение реакции нейтрализации:$$\mathrm{2HNO_3 + Ba(OH)_2 \rightarrow Ba(NO_3)_2 + 2H_2O}$$

Выбираем фторид цинка и гидроксид натрия. В водных растворах они диссоциируют с образованием ионов $\mathrm{Zn^{2+}}$, $\mathrm{F^-}$, $\mathrm{Na^+}$ и $\mathrm{OH^-}$.

Ионы цинка и гидроксид-ионы образуют малорастворимый гидроксид цинка, поэтому реакция ионного обмена протекает с выпадением осадка.$$\mathrm{Zn^{2+} + 2OH^- \rightarrow Zn(OH)_2\downarrow}$$

Выбираем сульфат аммония и ацетат бария. В водном растворе между ними присутствуют ионы $\mathrm{SO_4^{2-}}$ и $\mathrm{Ba^{2+}}$, из которых образуется нерастворимый сульфат бария.$$\mathrm{(NH_4)_2SO_4 + Ba(CH_3COO)_2 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2NH_4CH_3COO}$$

Записываем полное ионное уравнение, расписывая сильные растворимые электролиты на ионы.$$\mathrm{2NH_4^+ + SO_4^{2-} + Ba^{2+} + 2CH_3COO^- \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2NH_4^+ + 2CH_3COO^-}$$

В качестве слабого электролита выбираем сероводород $\mathrm{H_2S}$, а в качестве соли — сульфат меди(II) $\mathrm{CuSO_4}$. Реакция протекает благодаря образованию осадка сульфида меди(II).$$\mathrm{H_2S + CuSO_4 \rightarrow CuS\downarrow + H_2SO_4}$$

Записываем полное ионное уравнение. Слабый электролит $\mathrm{H_2S}$, осадок $\mathrm{CuS}$ и слабый электролит $\mathrm{H_2SO_4}$ в данном представлении не расписываем на ионы; растворимую соль $\mathrm{CuSO_4}$ представляем в виде ионов.$$\mathrm{H_2S + Cu^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow CuS\downarrow + 2H^+ + SO_4^{2-}}$$