Химия ОГЭ — решения заданий ФИПИ с ответами

Исследовать вкус веществ в лаборатории запрещено, поскольку химические вещества могут быть токсичными или едкими.

При приготовлении раствора азотной кислоты необходимо защищать кожу рук резиновыми перчатками.

Ступка используется для измельчения твёрдых веществ, поэтому утверждение 1 верно.

Взаимодействие раствора серной кислоты со щёлочью является реакцией нейтрализации. При её проведении вытяжной шкаф не требуется, поэтому утверждение 2 верно.$$\mathrm{H_2SO_4 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O}$$

Утверждение 1 неверно: при нагревании жидкостей пробирку нельзя закрывать пробкой, так как из-за повышения давления пробирка может разрушиться.

Утверждение 2 неверно: реакции между твёрдыми веществами проводят не только в фарфоровой, но и в другой подходящей лабораторной посуде.

Горячий сосуд с щёлочью нельзя сразу закрывать пробкой: при охлаждении и изменении давления это может привести к опасным последствиям, а работа с горячей щёлочью требует осторожности.

При попадании щёлочи на кожу поражённое место промывают водой, затем обрабатывают слабым раствором лимонной кислоты для нейтрализации остатков щёлочи.

Фильтрование применяют для разделения неоднородных смесей, содержащих нерастворимое твёрдое вещество и жидкость. Поэтому суждение 1 неверно.

Однородную смесь двух жидкостей с разными температурами кипения можно разделить методом дистилляции. Суждение 2 верно.

Для пары А раствор $\mathrm{AgNO_3}$ позволяет обнаружить хлорид-ионы в $\mathrm{NaCl}$: образуется белый осадок, а с $\mathrm{NaNO_3}$ осадок не образуется.$$\mathrm{Ag^+ + Cl^- \rightarrow AgCl\downarrow}$$

Для пары Б соляная кислота реагирует с карбонатом калия с выделением углекислого газа, но не даёт такого признака с сульфатом аммония.$$\mathrm{K_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2KCl + H_2O + CO_2\uparrow}$$

Для пары А медь реагирует с раствором нитрата серебра, но не реагирует с раствором нитрата натрия. Образуется серебро.$$\mathrm{Cu + 2AgNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2Ag}$$

В паре Б разбавленная серная кислота создаёт кислую среду и окрашивает лакмус в красный цвет, а раствор сульфата калия не даёт такой реакции.$$\mathrm{H_2SO_4 \rightleftharpoons 2H^+ + SO_4^{2-}}$$

Для пары А выбираем $\mathrm{KOH}$. С раствором $\mathrm{MgCl_2}$ образуется белый осадок гидроксида магния, а с раствором $\mathrm{Ba(NO_3)_2}$ видимого осадка не образуется, так как $\mathrm{Ba(OH)_2}$ растворим.$$\mathrm{MgCl_2 + 2KOH \rightarrow Mg(OH)_2\downarrow + 2KCl}$$

Для пары Б выбираем $\mathrm{K_3PO_4}$. Ионы бария образуют белый осадок фосфата бария, тогда как сульфат натрия не даёт такого отличительного признака при добавлении этого реактива.$$\mathrm{3Ba(NO_3)_2 + 2K_3PO_4 \rightarrow Ba_3(PO_4)_2\downarrow + 6KNO_3}$$

В растворах $\mathrm{K_2SO_4}$ и $\mathrm{MgSO_4}$ различить вещества можно добавлением $\mathrm{NaOH}$. С ионами $\mathrm{Mg^{2+}}$ образуется осадок $\mathrm{Mg(OH)_2}$, а с ионами $\mathrm{K^+}$ осадок не образуется.$$\mathrm{MgSO_4 + 2NaOH \rightarrow Mg(OH)_2\downarrow + Na_2SO_4}$$

В растворе $\mathrm{Ba(OH)_2}$ есть щёлочь, поэтому фенолфталеин окрашивается в малиновый цвет. В растворе $\mathrm{BaCl_2}$ щелочная среда не образуется.$$\mathrm{Ba(OH)_2 \rightleftharpoons Ba^{2+} + 2OH^-}$$

Для различения $\mathrm{MgCl_2}$ и $\mathrm{ZnCl_2}$ добавим щёлочь. В обоих случаях образуются осадки гидроксидов, но $\mathrm{Zn(OH)_2}$ растворяется в избытке $\mathrm{KOH}$ как амфотерный гидроксид, а $\mathrm{Mg(OH)_2}$ не…$$\mathrm{Zn(OH)_2 + 2KOH \rightarrow K_2[Zn(OH)_4]}$$

Для различения $\mathrm{FeS}$ и $\mathrm{CuS}$ используем соляную кислоту. Сульфид железа реагирует с кислотой с выделением сероводорода, а $\mathrm{CuS}$ с разбавленной $\mathrm{HCl}$ практически не реагирует.$$\mathrm{FeS + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2S\uparrow}$$

Для пары А добавление соляной кислоты к сульфиту натрия сопровождается выделением сернистого газа, а с силикатом натрия образуется студенистый осадок кремниевой кислоты. Поэтому вещества можно различить реактивом 4.$$\mathrm{Na_2SO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2O + SO_2\uparrow}$$

Для пары Б нитрат серебра образует белый осадок хлорида серебра с хлоридом кальция, но не даёт такого осадка с нитратом магния. Поэтому подходит реактив 3.$$\mathrm{AgNO_3 + Cl^- \rightarrow AgCl\downarrow + NO_3^-}$$

Для различения $\mathrm{H_2SO_4}$ и $\mathrm{HCl}$ добавим раствор $\mathrm{Ba(NO_3)_2}$. Сульфат-ион образует белый осадок сульфата бария, а с хлорид-ионами видимой реакции нет.$$\mathrm{H_2SO_4 + Ba(NO_3)_2 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2HNO_3}$$

Для различения $\mathrm{HBr}$ и $\mathrm{KCl}$ добавим $\mathrm{Mg(OH)_2}$. Бромоводородная кислота реагирует с гидроксидом магния, а хлорид калия не реагирует.$$\mathrm{2HBr + Mg(OH)_2 \rightarrow MgBr_2 + 2H_2O}$$

К растворам $\mathrm{Al_2(SO_4)_3}$ и $\mathrm{K_2SO_4}$ добавляем $\mathrm{Na_3PO_4}$. В растворе с солью алюминия образуется осадок фосфата алюминия, а сульфат калия видимых изменений не даёт.$$\mathrm{Al_2(SO_4)_3 + 2Na_3PO_4 \rightarrow 2AlPO_4\downarrow + 3Na_2SO_4}$$

К растворам $\mathrm{BaCl_2}$ и $\mathrm{Zn(NO_3)_2}$ добавляем $\mathrm{AgNO_3}$. В первом растворе выпадает белый осадок хлорида серебра, во втором осадок не образуется.$$\mathrm{AgNO_3 + BaCl_2 \rightarrow AgCl\downarrow + Ba(NO_3)_2}$$

Оксид алюминия амфотерен и реагирует с гидроксидом натрия, а оксид магния с этим реактивом не реагирует. Поэтому для пары А подходит реактив 1.$$\mathrm{Al_2O_3 + 2NaOH + 3H_2O \rightarrow 2Na[Al(OH)_4]}$$

Фосфорная кислота и фосфат натрия имеют различную реакцию среды. Лакмус позволяет различить кислую и щелочную среды. Поэтому для пары Б подходит реактив 3.$$\mathrm{H_3PO_4 \rightarrow 3H^+ + PO_4^{3-}}$$

В паре А только $\mathrm{LiCl}$ содержит хлорид-ионы. При добавлении $\mathrm{AgNO_3}$ образуется белый осадок хлорида серебра, а с $\mathrm{LiNO_3}$ осадок не образуется.$$\mathrm{AgNO_3 + LiCl \rightarrow AgCl\downarrow + LiNO_3}$$

В паре Б ион аммония содержится только в $\mathrm{NH_4Cl}$. При добавлении $\mathrm{NaOH}$ и нагревании выделяется аммиак с характерным запахом; с $\mathrm{KCl}$ газ не выделяется.$$\mathrm{NH_4Cl + NaOH \rightarrow NH_3\uparrow + H_2O + NaCl}$$

К смеси $\mathrm{NH_4Br}$ и $\mathrm{NaOH}$ при нагревании выделяется аммиак: ион $\mathrm{NH_4^+}$ реагирует с гидроксид-ионами. $\mathrm{NaBr}$ с щёлочью видимых признаков реакции не даёт.$$\mathrm{NH_4Br + NaOH \rightarrow NH_3\uparrow + H_2O + NaBr}$$

При добавлении $\mathrm{AgNO_3}$ к $\mathrm{NaCl}$ образуется белый осадок $\mathrm{AgCl}$, а с $\mathrm{KNO_3}$ осадок не образуется.$$\mathrm{NaCl + AgNO_3 \rightarrow AgCl\downarrow + NaNO_3}$$

Для различения $\mathrm{Fe_2(SO_4)_3}$ и $\mathrm{FeCl_3}$ добавим $\mathrm{Ba(NO_3)_2}$. Сульфат-ионы образуют белый осадок сульфата бария, а хлорид-ионы не реагируют.$$\mathrm{Fe_2(SO_4)_3 + 3Ba(NO_3)_2 \rightarrow 3BaSO_4\downarrow + 2Fe(NO_3)_3}$$

Для различения $\mathrm{NaOH}$ и $\mathrm{Ca(OH)_2}$ добавим $\mathrm{NaHCO_3}$. С гидроксидом кальция выделяется углекислый газ, а с гидроксидом натрия характерной реакции нет.$$\mathrm{Ca(OH)_2 + 2NaHCO_3 \rightarrow CaCO_3\downarrow + Na_2CO_3 + 2H_2O}$$

В паре А только серная кислота содержит сульфат-ионы. При добавлении нитрата бария образуется белый осадок сульфата бария.$$\mathrm{H_2SO_4 + Ba(NO_3)_2 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2HNO_3}$$

В паре Б гидроксид калия создаёт щелочную среду, в которой фенолфталеин окрашивается в малиновый цвет. Раствор нитрата алюминия такой окраски не даёт.$$\mathrm{Al(NO_3)_3 + 3KOH \rightarrow Al(OH)_3\downarrow + 3KNO_3}$$

Для различения $\mathrm{Al}$ и $\mathrm{Ag}$ добавляем соляную кислоту. Алюминий реагирует с кислотой с выделением водорода, а серебро не реагирует.$$2\mathrm{Al} + 6\mathrm{HCl} \rightarrow 2\mathrm{AlCl_3} + 3\mathrm{H_2}\uparrow$$

К растворам $\mathrm{Al(NO_3)_3}$ и $\mathrm{AgNO_3}$ также добавляем $\mathrm{HCl}$. В растворе нитрата серебра образуется белый осадок хлорида серебра, а с нитратом алюминия осадок не образуется.$$\mathrm{AgNO_3} + \mathrm{HCl} \rightarrow \mathrm{AgCl}\downarrow + \mathrm{HNO_3}$$

Для различения $\mathrm{CO_2}$ и $\mathrm{N_2}$ используют раствор гидроксида кальция. Углекислый газ реагирует с известковой водой с образованием белого осадка карбоната кальция, а азот не реагирует.$$\mathrm{CO_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCO_3\downarrow + H_2O}$$

Цинк реагирует с азотной кислотой, тогда как с раствором нитрата калия в обычных условиях заметной реакции нет. Поэтому этим металлом различают $\mathrm{KNO_3}$ и $\mathrm{HNO_3}$.$$\mathrm{Zn + HNO_3 \rightarrow продукты\ реакции}$$