ЕГЭОГЭЕНТ
РУҚА
Задание № 5 · ОГЭ

Схема превращений веществ

Алгоритм восстановления неизвестных веществ, реагентов и уравнений в цепочках превращений
6 мин чтенияСложность: Обновлено 29 сентября 2026

Схема превращений показывает, как одни вещества последовательно превращаются в другие. Чтобы решить такую цепочку, нужно определить классы веществ, вспомнить характерные реакции, подобрать реагенты и расставить коэффициенты в химических уравнениях.

Что называют схемой превращений

Схема обычно записывается так: \(A \xrightarrow{1} B \xrightarrow{2} C\). Буквы обозначают неизвестные вещества, а стрелки — направления превращений. Над стрелкой могут быть указаны реагент, растворитель, температура, давление или катализатор. Если условие содержит только часть сведений, недостающие вещества и условия нужно восстановить по свойствам известных соединений.

D
Определение

Цепочка химических превращений — последовательность реакций, в которой продукт одной реакции становится исходным веществом для следующей. Каждая стрелка должна соответствовать отдельному уравнению реакции.

В заданиях ОГЭ чаще всего проверяются связи между классами неорганических веществ: металлами, основными и кислотными оксидами, основаниями, кислотами и солями. В органической части могут встречаться цепочки углеводородов и их производных, например получение этилена и этиленгликоля.

T
Главное правило

Не начинайте с угадывания реагентов. Сначала определите, какое вещество должно получиться, затем установите его класс и найдите реакцию, которая переводит исходное вещество в этот класс.

Алгоритм решения цепочки

  1. Выпишите все известные вещества и определите их классы: оксид, кислота, основание, соль, углеводород или производное углеводорода.
  2. Для каждого перехода выясните, что изменяется: состав, степень окисления, функциональная группа или класс вещества.
  3. Подберите тип реакции: соединение, разложение, замещение, обмен, нейтрализация, окисление, восстановление или гидратация.
  4. Запишите формулу неизвестного вещества с учётом зарядов и валентностей. Для органических соединений используйте строение цепи и функциональных групп.
  5. Подберите реагент и условия. Проверяйте, чтобы они действительно обеспечивали нужное превращение.
  6. Составьте уравнение, расставьте коэффициенты и проверьте число атомов каждого элемента и заряд ионов.
  7. Повторите проверку всей цепочки: продукт предыдущей реакции должен совпадать с исходным веществом следующей.
\[\text{число атомов элемента слева}=\text{число атомов элемента справа}\]

Полезно двигаться от наиболее информативного участка. Формула соли, кислоты или органического вещества часто сразу ограничивает варианты. Например, \(\mathrm{NaHSO_3}\) — кислая соль, поэтому её можно получить неполной нейтрализацией щёлочи сернистой кислотой или пропусканием \(\mathrm{SO_2}\) через раствор щёлочи в недостатке.

Приём для неизвестного вещества

Если неизвестны и вещество, и реагент, сначала определите вещество по конечному продукту. Затем подберите реакцию, в которой известный исходный продукт превращается в найденное соединение.

Микропроверка

Какой реагент позволяет превратить \(\mathrm{SO_2}\) в \(\mathrm{NaHSO_3}\)?

Неорганическая цепочка: кислота, оксид и кислая соль

Рассмотрим типичный фрагмент: \(\mathrm{H_2SO_4 \xrightarrow{conc.,\ t} SO_2 \xrightarrow{NaOH} NaHSO_3}\). Концентрированная серная кислота при нагревании проявляет окислительные свойства и реагирует с медью, образуя оксид серы(IV). Затем \(\mathrm{SO_2}\), являющийся кислотным оксидом, реагирует с раствором гидроксида натрия.

1
Концентрированная серная кислота окисляет медь; сера восстанавливается со степени окисления \(+6\) до \(+4\), поэтому образуется \(\mathrm{SO_2}\).
\(\displaystyle \mathrm{Cu+2H_2SO_4(conc.)\xrightarrow{t}CuSO_4+SO_2\uparrow+2H_2O}\)
2
Для получения кислой соли берут щёлочь в недостатке. Один моль \(\mathrm{NaOH}\) связывает один кислотный протон.
\(\displaystyle \mathrm{SO_2+NaOH\rightarrow NaHSO_3}\)
3
Проверяем атомы: слева и справа по одному атому серы, четыре атома кислорода, четыре атома водорода и один атом натрия.
\(\displaystyle \mathrm{SO_2+NaOH\rightarrow NaHSO_3}\)
№
Как восстановить фрагмент «H₂SO₄ → SO₂ → NaHSO₃»

Если в схеме над первой стрелкой указаны «Cu, \(t\)», записываем реакцию концентрированной серной кислоты с медью. Если над второй стрелкой указана щёлочь, но продуктом является именно \(\mathrm{NaHSO_3}\), делаем вывод о недостатке \(\mathrm{NaOH}\). При избытке щёлочи образовался бы \(\mathrm{Na_2SO_3}\).

Эта цепочка связана с темами получения кислот, получения солей и генетической связи классов веществ. Для выбора условий важно помнить кислотно-основные свойства веществ: кислотный оксид взаимодействует со щёлочью.

Органические цепочки: как узнать этиленгликоль

Этиленгликоль — двухатомный спирт с формулой \(\mathrm{HO\!-\!CH_2\!-\!CH_2\!-\!OH}\), или \(\mathrm{C_2H_6O_2}\). В цепочке его часто получают из этилена в две стадии: присоединением брома или хлора с последующим гидролизом дигалогенпроизводного. Подробные способы получения рассматриваются на странице получение этилена и в материале получение этиленгликоля.

1
Этен содержит двойную связь, поэтому присоединяет бром по месту разрыва этой связи.
\(\displaystyle \mathrm{CH_2{=}CH_2+Br_2\rightarrow BrCH_2\!-\!CH_2Br}\)
2
Дибромэтан при нагревании с водным раствором щёлочи подвергается обмену: атомы брома заменяются гидроксильными группами.
\(\displaystyle \mathrm{BrCH_2\!-\!CH_2Br+2NaOH_{(aq)}\xrightarrow{t}HOCH_2\!-\!CH_2OH+2NaBr}\)
3
Проверяем формулу продукта: две гидроксильные группы означают двухатомный спирт — этиленгликоль.
\(\displaystyle \mathrm{HOCH_2\!-\!CH_2OH=C_2H_6O_2}\)

Иногда в условии дана обратная последовательность: этиленгликоль превращается в неизвестное вещество \(X\), а затем в \(Y\). Тогда ищите характерные реакции двухатомных спиртов: взаимодействие с активными металлами, окисление, горение или образование сложных эфиров. Строение важнее одной только молекулярной формулы.

i
Связь с другими цепочками

Если в органической схеме встречается карбоксилат натрия и щёлочь, проверьте реакцию сплавления карбоксилата натрия со щёлочью. Она уменьшает углеродную цепь на один атом и часто помогает восстановить неизвестный углеводород.

Проверка ответа и типичные ошибки

  • Все ли элементы и их количество совпадают в уравнении?
  • Учтены ли агрегатные состояния, осадок, газ и условия реакции?
  • Не перепутаны ли кислая и средняя соль?
  • Подходит ли выбранный реагент именно для данного класса вещества?
  • Совпадает ли продукт одной стрелки с веществом перед следующей стрелкой?
!
Частые ошибки

1. Записывать \(\mathrm{Na_2SO_3}\) вместо \(\mathrm{NaHSO_3}\), не учитывая недостаток щёлочи. 2. Считать, что любая кислота при нагревании даёт кислотный оксид. 3. Путать водный раствор \(\mathrm{NaOH}\) с расплавом: для органических галогенпроизводных водный раствор обычно приводит к спирту, а спиртовой — к алкену. 4. Подбирать коэффициенты изменением индексов в формулах. Индексы определяют состав вещества и менять их нельзя.

Запомнить

Для цепочки \(\mathrm{SO_2\rightarrow NaHSO_3}\) нужна щёлочь в недостатке: \(\mathrm{SO_2+NaOH\rightarrow NaHSO_3}\). Для получения этиленгликоля из этилена удобно использовать две стадии: присоединение \(\mathrm{Br_2}\), затем действие водного \(\mathrm{NaOH}\).

Q
Быстрый тест по теме

Быстрая проверка

~ 2 мин4 вопроса
Вопрос 1 / 4
Вопрос 1 из 4 · кислые и средние соли
Какой продукт образуется при взаимодействии \(\mathrm{SO_2}\) с избытком \(\mathrm{NaOH}\)?
Главное за минуту

Главное

  • Определяйте класс каждого известного и неизвестного вещества до записи уравнения.
  • Для каждого перехода выбирайте характерную реакцию и подходящие условия.
  • В цепочке \(\mathrm{H_2SO_4\rightarrow SO_2\rightarrow NaHSO_3}\) используют концентрированную кислоту с медью, затем недостаток \(\mathrm{NaOH}\).
  • Этиленгликоль имеет строение \(\mathrm{HOCH_2CH_2OH}\); его можно получить из этилена через 1,2-дибромэтан.
  • После решения проверяйте атомный баланс, условия и согласованность всех соседних стрелок.