ЕГЭ по химии
Электролитическая диссоциация электролитов в водных растворах. Сильные и слабые электролиты. Реакции ионного обмена — задания № 30 ЕГЭ по химии в формате экзамена 2022 года.
57 заданий с ответами.
Перечень веществ: оксид меди (I), нитрат цинка, серная кислота, перманганат калия, гидроксид натрия, иодоводоводород. Допустимо использование водных растворов.
Перечень веществ: хромит калия, хлорид железа (II), аммиак, концентрированная серная кислота, бромоводород, гидроксид стронция. Допустимо использование водных растворов.
Перечень веществ: гидроксид железа (II), концентрированная серная кислота, нитрат бария, хлорид железа (III), сульфид натрия, ацетат калия. Допустимо использование водных растворов.
Окислительно – восстановительные реакции в неорганической химии.
1. Металлы , мМ+, М2+, М3+кислая и нейтральная среда
3. Углерод, ССО СО2при высокой температуре,при горении, в кислой среде
4. Оксид углерода (II), СО СО2
5. Сера, SSO2, SO42-,SO32-кислая среда,щелочная среда
6. Сероводород, H2S, cульфиды, S2-S SO2H2SO4, SO42-с сильными окислителями,при обжиге,с сильными окислителями
7. Оксид серы (IV), SO2, cернистая кислота H2SO3, сульфиты SO32-(Na2SO3)SO3H2SO4, SO42-(Na2SO4)в газовой сфере,в водных растворах
8. Фосфор, Р, фосфорин РН3, фосфиты РО33-Р2О5Н3РО4, РО43-в газовой сфере,в водных растворах
9. Аммиак, NH3N2 NOв большинстве случаев,каталитическое окисление
10.Азотистая кислота, HNO2, нитриты NO2-(KNO2)HNO3NO3-(KNO3)
11. Галогеноводороды, кислоты HCl, HBr, HI и их солиCl2, Br2, I2
12. Катионы Cr3+CrO42 — Cr2O72 -щелочная среда,кислая среда
13. Катионы Fe2+, Cu+Fe3+, Cu2+
14. Катионы Mn2+MnO2 MnO42- MnO4-нейтральная среда,щелочная среда,кислая среда
15. Пероксид водорода, Н2О2О2 + Н+ О2 + Н2Окислая среда.нейтральная среда
1. Галогены, F2, Cl2, Br2, I2F -, Cl -, Br -, I —
2. Оксокислоты, хлора, брома и их соли: HClO, HBrO, HClO3,HBrO3Cl -, Br —
3. Кислород, О2O2-
4. Озон, О3Н2О + О2ОН — + О2кислая среда,нейтральная среда
5. Сера, SS2-
6. Оксид серы (VI), SO3 SO2
7. Оксид серы (IV), SO2 S
8. Азотистая кислота, HNO2, нитриты, NO2- NON2в большинстве случаев,с солями аммония
9. Оксид азота (IV), NO2более сильный окислитель, чем HNO3, NON2 NH3в большинстве случаев
10. Нитраты, NO3- NO2- NH3в расплавах,с сильными восстановителями:
12. Катионы, Fe3+, Cu2+Fe2+, Cu+
13. Перманганаты, MnO4 — Mn2+ + H2OMnO2 + щелочьMnO42- + H2Oкислая среда,нейтральная, слабощелочная среда,сильнощелочная среда
14. Пероксид водорода, Н2О2Н2ООН -кислая среда,нейтральная и щелочная среда
15. H2SO4 (конц.), HNO3рассмотрены отдельно
При составлении уравнений ОВР важно уверенно находить среди реагирующих веществ окислитель и восстановитель. Некоторые вещества могут быть только восстановителями. Это металлы и вещества, которые содержат элемент, изменяющий степень окисления, в низшей степени окисления (например: NH3, PH3, H2S, HCl, HBr, HI и их соли). Фтор и сложные вещества, содержащие элемент в высшей степени окисления, могут быть только окислителями (например: HNO3, H2SO4, SO3, KMnO4, K2CrO4, K2Cr2O7).
Вещества, которые содержат элементы в промежуточной степени окисления, могут проявлять, в зависимости от природы реагента – партнёра, как окислительные, так и восстановительные свойства. Это – все неметаллы (кроме фтора): N2, NO, HNO2, KNO2, H2O2, S, SO2 и другие.
Пользуясь данными таблицы 1, составим некоторые уравнения ОВР:
2KI + 2SO3 = I2 + SO2 + K2SO4
восст. — ль окисл. – ль продукт продукт побочный
окисл. – я восст. – я продукт
SO2 + NO2 = SO3 + NO
восст. – ль окисл. – ль продукт продукт
окисл. – я восст. – я
В этой реакции оксид серы (IV) проявляет восстановительные свойства, т.к. реагирует с сильным окислителем – NO2.
2H2S + SO2 = 3S + 2H2O
восст. – ль окисл. – ль продукт побочный
окисл. – я продукт
и восст. – я
В данной реакции SO2 проявляет окислительные свойства, т.к. реагирует с более сильным восстановителем – H2S.
На ход окислительно – восстановительных реакций в растворах влияет среда, в которой протекает реакция и, поэтому, окислительно – восстановительный процесс между одними и теми же веществами в разных средах приводит к образованию различных продуктов. Для создания кислой среды обычно используют разбавленную серную кислоту.
Азотную и соляную применяют редко, т.к. первая является сильным окислителем, а вторая способна окисляться. Для создания щелочной среды применяют растворы гидроксидов калия или натрия.
Примеры влияния среды на характер продуктов ОВР:
5Na2SO3 + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 5Na2SO4 + 2MnSO4 + K2SO4 + 3H2O
восст.-ль окисл.-ль среда продукт продукт побочные
окисл.-я восст.-я продукты
3Na2SO3 + 2KMnO4 + H2O = 3Na2SO4 + 2MnO2↓ + 2KOH
восст.-ль окисл.-ль среда продукт продукт побочный
окисл.-я восст.-я продукт
Na2SO3 + 2KMnO4 + 4KOH = Na2SO4 + 2K2MnO4 + 2H2O
восст.-ль окисл.-ль среда продукт продукт побочный
окисл.-я восст.-я продукт
16HBr + 2NaMnO4 = 5Br2 + 2MnBr2 + 2NaBr + 8H2O
восст.-ль окисл.-ль продукт продукт побочные
≈ среда окисл.-я восст.-я продукты
4KMnO4 + 4KOH = 4K2MnO4 + O2 + 2H2O
Остановимся на некоторых, наиболее часто встречающихся в заданиях ЕГЭ. окислительно – восстановительных реакциях.
✱ Кислоты – сильные окислители.
Это серная кислота концентрированная и азотная кислота в любом виде. Они окисляют почти все металлы и такие неметаллы, как углерод, фосфор, серу, и многие сложные вещества.
Возможные продукты восстановления этих кислот:
При взаимодействии с металлами получаются три вещества: соль, вода и продукт восстановления кислоты, который зависит от концентрации кислоты, активности металла и температуры.
Чем меньше концентрация кислоты. А металл более активен, тем больше степень восстановления кислоты.
Представим возможные направления взаимодействия этих кислот с различными веществами в виде схем:
не реагирует не реагирует восстанавливается восстанавливается
с Au, Pt и на холоде до SO2 с неактивными до SO2, S или H2S
некоторыми с Fe,Al, Cr металлами и с металлами средней
другими неметаллами активности и активными,
металлами со сложными
Cu + H2SO4 концентр. = CuSO4 + SO2 + 2H2O
Zn + 2H2SO4 концентр.= ZnSO4 +SO2 + 2H2O
3Zn + 4H2SO4 концентр. = 3ZnSO4 + S↓ + 4H2O
4Zn + 5H2SO4 концентр. = 4ZnSO4 + H2S + 4H2O
не реагирует не реагирует восстанавливается восстанавливается
с Au, Pt и на холоде до NO2 с неактив — до NO, N2O, N2 или
некоторыми с Fe, Al, Cr ными металлами, NH4NO3 (если кислота
другими неметаллами, очень разбавлена или
металлами сложными сказано, что газ
веществами не выделялся) с металлами
средней активности и
Cu + 4HNO3 концентр. = Cu (NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
не реагирует не реагирует восстанавливается восстанавливается
с Au, Pt и на холоде до NO с неактивными до NO, N2O, N2 или
некоторыми с Fe, Al, Cr металлами, неметаллами, NH4NO3 (если кислота
другими сложными веществами очень разбавлена или
металлами сказано, что газ не вы –
3Cu + 8HNO3 разбавл.. = 3Cu (NO3)2 + 2NO + 4H2O
Al + 4HNO3 разбавл. = Al (NO3)3 + NO + 2H2O
8Al + 30HNO3 разбавл. = 8Al (NO3)3 + 3N2O + 15H2O
10Al + 36HNO3 разбавл. = 10Al (NO3)3 + 3N2 + 18H2O
8Al + 30HNO3 разбавл. = 8Al (NO3)3 + 3NH4NO3 + 5H2O
Концентрированные H2SO4 и HNO3 реагируют с Fe, Al, Cr только при нагревании:
2Fe + 6H2SO4 концентр. = Fe2 (SO4)3 + 3SO2 + 3H2O
Fe + 6HNO3 концентр. = Fe (NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
Концентрированная H2SO4 и HNO3 в любом виде окисляют неметаллы — восстановители — углерод, фосфор, серу — до соответствующих кислот.
C + 4HNO3 концентр. = CO2 + 2H2O + 4NO2
3C + 4HNO3 разбавл. = 3CO2 + 2H2O + 4NO
C + 2H2SO4 концентр. = CO2 + 2H2O + 2SO2
P + 5HNO3 концентр. = H3PO4 + 5NO2 + H2O
3P + 5HNO3 разбавл. + 2H2O = 3H3PO4 + 5NO
2P + 5H2SO4 концентр. = 2H3PO4 + 5SO2 + 2H2O
S +6HNO3 концентр. = H2SO4 + 6NO3 + 2H2O
S + 2HNO3 разбавл. = H2SO4 + 2NO
S +2H2SO4 концентр. = 3SO2 +2H2O
Концентрированная азотная кислота окисляет йод до йодноватой кислоты:
I2 + 10HNO3 = 2HIO3 + 10NO2 + 4H2O
Взаимодействие этих кислот со сложными веществами рассмотрим в следующем разделе.
Особое значение имеет ОВР между соляной и азотной кислотами. Смесь трёх объёмов соляной кислоты и одного объёма концентрированной азотной называют «царская водка», в ней растворяется даже золото, которое алхимики считали царём металлов:
3HCl +HNO3 = Cl2 + NOCl + 2H2O
✱ Окислительно – восстановительные реакции, а не реакции обмена.
В ряде случаев между веществами, которые проявляют сильные восстановительные и окислительные свойства, возможны только ОВР, а не реакции обмена.
Рассмотрим следующие варианты:
1. Окислители – соединения железа (III), восстановители – сульфиды, йодиды. При этом катион Fe3+ восстанавливается до катиона Fe2+, сульфид – анион S2-окисляется до серы S0, а йодид – анион I- окисляется до йода I2.
В зависимости от количественного соотношения реагирующих веществ могут получиться различные соединения железа (II):
2FeCl3 + H2S = S↓ + 2FeCl2 + 2HCl
2FeCl3 + Na2S = S↓ + 2FeCl2 + 2NaCl
или 2FeCl3 + 3Na2S = S↓ + FeS + 6NaCl
Fe2(SO4)3 + H2S = S↓ + 2FeSO4 +H2SO4
Fe(OH)3 + 6HI = 2FeI2 + I2↓ + 6H2O
Fe2O3 + 6HI = 2FeI2 + I2↓ + 3H2O
2FeCl3 +2HI = 2FeCl2 + I2↓ + 2HCl
2FeCl3 + 2KI = 2FeCl2 + I2↓ + 2KCl
или 2FeCl3 + 6KI = 2FeI2 + I2↓ + 6KCl
Fe2(SO4)3 + 2KI = 2FeSO4 + I2↓ + K2SO4
Fe2(SO4)3 + BaI2 = 2FeSO4 + I2↓ + BaSO4↓
2. Окислители – соединения меди (II), восстановители — йодиды. При этом катион Cu2+ восстанавливается до катиона Cu+, а йодид – анион окисляется до йода I2 :
2CuSO4 + 4KI = 2CuI↓ + I2↓ + 2K2SO4
2CuCl2 + 4KI = 2CuI↓ + I2↓ + 4KCl
2CuCl2 + 4HI = 2CuI↓ + I2↓ + 4HCl
3. Окислитель – азотная кислота, восстановитель – сульфиды, йодиды, сульфиты. При этом азотная кислота, в зависимости от концентрации, восстанавливается до NO2 (концентрированная), до NO (разбавленная); сульфид – анион S2- окисляется до серы S0 или сульфат – аниона SO42-, йодид – анион – до йода I2, a сульфит – анион SO32- — до сульфат – аниона SO42- :
8HNO3 концентр. + CuS = CuSO4 + 8NO2 + 4H2O
или 4HNO3 концентр.+ CuS = S↓ + 2NO2 + Cu(NO3)2 + 2H2O
8HNO3 разбавл.+ 3CuS = 3S↓ + 2NO + 3Cu(NO3)2 + 4H2O
4HNO3 концентр.+ Na2S = S↓ + 2NO2 + 2NaNO3 + 2H2O
24HNO3 концентр.+ Al2S3 = Al2(SO4)3 + 24NO2 + 12H2O
2HNO3 разбавл.+ H2S = 3S↓ + 2NO + 4H2O
8HNO3 концентр.+ H2S = H2SO4 + 8NO2 + 4H2O
или 2HNO3 концентр.+ H2S = S↓ + 2NO2 + 2H2O
2HNO3 разбавл.+ 3K2SO3 = 3K2SO4 + 2NO + H2O
6HNO3 концентр.+ HI = HIO3 + 6NO2 + 3H2O
2HNO3 концентр.+ 2KI = I2 + 2NO2 + H2O
4. Окислитель – азотная кислота или серная концентрированная кислота, восстановитель – соединения железа (II). При этом азотная кислота восстанавливается до NO2 или NO, серная – до SO2, а катион Fe2+ окисляется до катиона Fe3+ :
Fe(OH)2 + 4HNO3 концентр. = Fe(NO3)3 + NO2 + 3H2O
FeO + 4HNO3 концентр. = Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O
3Fe(NO3)2 + 4НNO3 разбавл. = 3Fe(NO3)2 + NO + 2H2O
2Fe(OH)2 + 4H2SO4 концентр. = Fe2(SO4)3 + SO2 + 6H2O
5. Окислитель – серная кислота концентрированная, восстановитель – сульфиды, йодиды и бромиды. При этом серная кислота восстанавливается до SO2, S или
H2S; сульфид – анион S2- окисляется до серы S, SO2 или H2SO4; йодид – анион до йода I2, бромид – анион до брома Br2 :
CuS + 4H2SO4 концентр. = CuSO4 + 4SO2 + 4H2O
H2S + H2SO4 концентр. = S↓ + SO2 + 2H2O
или H2S + H2SO4 концентр. = 4SO2 + 4H2O
8HI + H2SO4 концентр. = 4I2↓ + H2S + 4H2O
или 6HI + H2SO4 концентр.= 3I2↓ + S↓ + 4H2O
2HI + H2SO4 концентр. = I2↓ + SO2 + 2H2O
8KI + 9H2SO4 концентр. = I2↓ + H2S + 8KHSO4 + 4H2O —
наиболее вероятный вариант подуктов,
или 6KI + 2H2SO4 концентр. = 3I2↓ + H2S + 3K2SO4 + 4H2O
2HBr + H2SO4 концентр. = Br2 + SO2 + 2H2O
2KBr + 2H2SO4 концентр. = Br2 + SO2 + K2SO4 + 2H2O
6KBr + 2H2SO4 концентр. = 3Br2 + S↓ + 3K2SO4 + 2H2O
6. Железная окалина – Fe3O4, это смесь двух оксидов — FeO и Fe2O3. Поэтому при взаимодействии с сильными окислителями она окисляется до соединения железа (III) за счёт катионов Fe2+ — восстановителей, а при взаимодействии с сильными восстановителями восстанавливается до соединения железа (II) за счёт катионов Fe3+ — окислителей:
Fe3O4 + 10HNO3 концентр. = 3Fe(NO3)3 + NO2 + 5H2O
3Fе3O4 + 28HNO3 разбавл. = 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O
Fe3O4 + 8HI = 3FeI2 + I2↓ + 4H2O
При взаимодействии с большинством кислот происходит реакция обмена, получаются две соли:
Fe3O4 + 8HCl = FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O
Fe3O4 + 4H2SO4 разбавл. = FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O
✱ Реакции диспропорционирования.
Это реакции, в которых атомы одного и того же элемента, входящие в состав одного и того же исходного вещества, повышают и понижают степень окисления. Они очень часто встречаются в заданиях С-2, поэтому их нужно запомнить тем, кто хочет сдать ЕГЭ на высокий балл.
Cl2 +2KOH = KCl + KClO + H2O – на холоде,
3Cl2 + 6KOH = 5KCl +KClO3 + 3H2O – при нагревании,
2Br2 + 2Sr(OH)2 = SrBr2 + Sr(BrO)2 + H2O – на холоде,
6Br2 + 6Sr(OH)2 = 5SrBr2 + Sr(BrO3)2 + 6H2O – при нагревании
Аналогично происходят реакции с растворами карбонатов:
Cl2 + K2CO3 = KCl + KClO + CO2 – на холоде,
3Cl2 + 3K2CO3 = 5KCl + KClO3 + 3CO2 – при нагревании.
2. Диспропорционирование серы в растворах щелочей:
3S + 6KOH = 2K2S + K2SO3 + 3H2O или 4S + 6KOH = K2S2O3 + 2K2S +3H2O
3. Диспропорционирование фосфора в растворах щелочей.
4P + 3KOH + 3H2O = PH3 + 3KH2PO2
8P + 3Ba(OH)2 + 6H2O = 2PH3 + 3Ba(H2PO2)2
P4 (белый фосфор) + 3KOH + 3H2O = PH3 + 3KH2PO2
4. Диспропорционирование оксида азота (IV) в воде и щелочах:
2NO2 + H2O = HNO2 + HNO3
2NO2 + 2NaOH = NaNO2 + NaNO3 + H2O
5. Другие реакции диспропорционирования:
3K2MnO4 + 2H2O = 2KMnO4 + MnO2 + 4KOH
4NaClO3 = 3NaClO4 + NaCl
4K2SO3 = 3K2SO4 + K2S
ClO2 + H2O = HCl + HClO3
В завершении этой статьи хочу отметить, что не так уж страшны окислительно – восстановительные уравнения, как это кажется на первый взгляд. Знание основных закономерностей поможет их составлении.
Пробники ЕГЭ ↓
Математика,
Физика,
Информатика,
Химия,
Русский,
Обществознание,
Литература,
История,
Иностранные языки,
География,
Биология
29 марта 2023
Подборки реальных вариантов заданий 29 и 30 прошлых лет с ответами.
Выдержка из формулировки каждого варианта 29 задания: «В ответе запишите уравнение только одной из возможных окислительно-восстановительных реакций с участием выбранных веществ. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель».
Выдержка из формулировки каждого варианта 30 задания: «Запишите молекулярное, полное и сокращённое ионное уравнения реакции с участием выбранных веществ».
Ниже приведены перечни веществ, а также дополнительные условия, которые были указаны в соответствующем варианте 29 и 30 задания.
1) Если вещество растворимо в воде, то допустимо использование водного раствора этого вещества.2) Если концентрация кислоты указана, то следует использовать кислоту указанной концентрации.3) Если концентрация кислоты не указана, то можно использовать и разбавленную и концентрированную кислоту.
Рекомендации выполнения заданий высокой сложности ЕГЭ по химии.
Цыренова Руслана Викторовна.
В задании 36 ЕГЭ по химии предлагается, используя метод электронного баланса, составить уравнение окислительно-восстановительной реакции и определить окислитель и восстановитель.
Задания 36 проверяет умение учащихся
Ошибки при выполнении заданий 36 чаще всего обусловлены неумением:
Все задания 36 можно условно разделить на три типа:
Приступая к выполнению данного задания, учащиеся, логически рассуждая, должны определить пропущенные вещества. Для этого необходимо знать основные окислители и восстановители, а также продукты их восстановления или окисления. Кроме того, для того, чтобы дописать пропущенные вещества, следует учитывать, в какой среде протекает окислительно-восстановительная реакция.
Определение, среды (кислой, нейтральной или щелочной),
в которой протекает реакция.
Определить среду можно либо про продуктам восстановления окислителя (например, марганца и хрома), либо по типу соединений, которые получились в правой части реакции: например, если в продуктах мы видим кислоту, кислотный оксид — значит, это точно не щелочная среда, а если выпадает гидроксид металла — точно не кислая. Если в правой части мы видим сульфаты металлов, а в левой — ничего похожего на соединения серы — видимо, реакция проводится в присутствии серной кислоты.
При определении продуктов реакции следует учитывать следующее:
— в кислой среде не может получиться оксид металла, основание, аммиак.
— в щелочной среде не получится кислота или кислотный оксид.
— в водном растворе, не выпадет в осадок натрий или другой щелочной или щелочноземельный металл.
— азотная кислота сильный окислитель – окисляет фосфор до степени окисления +5. Поскольку даже концентрированная кислота всегда содержит воду, оксид фосфора (кислотный оксид) не может существовать в присутствии воды, он энергично взаимодействует с водой, образуя H3PO4.
— дихромат калия окислитель. Восстановленная форма в кислой среде — Cr+3. Может ли получиться Cr(OH)3 или Cr2O3 в кислой среде? Конечно, нет, получится соль – Cr2(SO4)3.
Анализ ошибок заданий 36 показал, что в ряде случаев ошибки связаны с неправильным определением степеней окисления. Помимо основных положений по степеням окисления, указанным в Приложении 1 необходимо помнить следующее:
х +1
NH3 х + 3∙(+1) = 0 х= -3
Молекула NH4NO3 состоит из катиона NH4+ и аниона NO3- — кислотного остатка азотной кислоты. В кислотных остатках независимо от продукта степень окисления элементов остается такой же, как в соответствующей кислоте. В азотной кислоте HNO3 степень окисления азота +5, поэтому в любой соли азотной кислоты азот будет иметь неизменную степень окисления. Тогда можно посчитать степень окисления азота в катионе NH4+:
х +1 +5 -2
NH4NO3 1∙ x + 4 ∙ (+1) + 1∙ (+5) + 3 ∙ (-2) = 0 x = — 3
КClO3 + P = P2O5 + KCl
-2 + 4 0
H2S + SO2 = S + H2O
Алгоритм расстановки коэффициентов методом электронного баланса:
Обязательно соблюдайте порядок расстановки коэффициентов!
Сначала проставьте коэффициенты, полученные из электронного баланса.
Помните, что удваивать или сокращать их можно только вместе.
Если какое-либо вещество выступает и в роли среды, и в роли окислителя (восстановителя) – его надо будет уравнивать позднее, когда почти все коэффициенты расставлены.
Предпоследним уравнивается водород, а по кислороду мы только проверяем!
Не забывайте умножать, а не складывать индексы и коэффициенты.
Число атомов кислорода в левой и правой части должны быть равны.
-3 +1 +1 +7 -2
Фосфор находится в минимальной степени окисления, т.е. он является восстановителем. Поскольку в продуктах реакции соединение марганца, логично предположить, что окислителем является KMnO4 – сильный окислитель, окисляющий фосфор до максимальной степени окисления +5. Наличие в продуктах реакции манганата калия указывает на то, что реакция протекает в щелочной среде, скорее всего это гидроксид калия. Если среда щелочная, то фосфор +5 будет существовать в виде соли – K3PO4:
-3 +7 +6 +5
восстановитель НОК= 8
Подставляем дополнительные множители перед окислителем (8) и перед восстановителем (1)
Подсчитываем число атомов металла (К): в правой части 19 атомов К, в левой части — 8. Перед КОН ставим коэффициент 11:
Подсчитываем число атомов водорода – в левой части 14 атомов, следовательно, в правой части коэффициент перед водой 7:
Подводим баланс по кислороду: слева и справа по 43 атома. Число всех атомов слева, и справа равно.
Аналогично предыдущему примеру приходим к выводу, что фосфор в РН3 восстановитель, а окислитель перманганат калия.
Ни в окислителе, ни в восстановителе нет серы. Логично сделать вывод, что реакция идет в кислой среде – в среде серной кислоты. Если среда кислая, то фосфин переходит в фосфорную кислоту:
-3 +1 +1 +7 -2 +1 +6 -2 +2 +6 -2 +1 +5 -2 +1 +6 -2 +1 -2
восстановитель НОК= 40
Алгоритм составления ОВР электронно-ионным методом (методом полуреакций МПР).
Среда реакцииИзбыток атомов кислорода (n)Недостаток атомов кислорода (n)
Перманганат калия окислитель и т.к. продукт его восстановления ион Mn2+, то реакция протекает в кислой среде (H2SO4). Восстановитель – соединение в состав которого входят атомы серы. Это может быть H2S или соль сероводородной кислоты. Можно рассмотреть оба варианта и показать, что оба подходят для этого задания. В случае соли:
K2S + KMnO4 + H2SO4 = S + MnSO4 + K2SO4 + H2O
2K+ + S2- + K+ + MnO4- +2H+ + SO42- = S↓ + Mn2+ + SO42- + 2K+ + SO42- + H2O
5K2S + 2 KMnO4+ 8H2SO4=5S+2 MnSO4+6K2SO4 + 8 H2O
В ОВР с участием органических соединений коэффициенты удобнее подобрать именно методом электронно-ионного баланса (методом полуреакций), т.к. в некоторых случаях заряды могут быть дробными числами. Для облегчения процесса расстановки коэффициентов в полуреакциях вместо структурных формул можно брать молекулярные формулы.
Метод электронно-ионного баланса (МПР)
72H+ 66H2O
24K+ 36SO42- 24SO42- 12K2SO4
2K+ 3SO42- 2SO42- K2SO4
16H+ 11H2O
4K+ 8SO42- 6SO42- 2K2SO4
6H+ 3H2O
2K+ 3SO42- 2SO42- K2SO4
6H+ 4H2O
2K+ 3SO42- 2SO42- K2SO4
2K+ 4SO42- 3SO42- K2SO4
18H+ 4H2O
6K+ 9SO42- 6SO42- 3K2SO4
8H+ 3H2O
2K+ 4SO42- 3SO42- K2SO4
Как вариант окислительно-восстановительных реакций следует рассматривать процессы коррозии:
Пример1. Укажите продукты коррозии железа, покрытого медью, при нарушении целостности покрытия в растворе соляной кислоты. Приведите электронные и молекулярные уравнения протекающих процессов? Определите окислитель и восстановитель.
Окисляется (разрушается) более активный металл – железо; освобождающиеся электроны перемещаются к меди, на поверхности которой происходит процесс восстановления окислителя:
Пример2. Какие вещества образуются при повреждении листов оцинкованного железа во влажном атмосферном воздухе? Приведите электронные и молекулярные уравнения протекающих процессов? Определите окислитель и восстановитель.
Окисляется (разрушается) более активный металл – цинк; освобождающиеся электроны перемещаются к железу, на поверхности которого происходит процесс восстановления окислителя:
2Zn0 + O20 + 2H2O = 2Zn(OH)2
Пример3. Какие вещества образуются при коррозии луженного оловом железа при повреждении покрытия в морской воде? Приведите электронные и молекулярные уравнения протекающих процессов? Определите окислитель и восстановитель.
Окисляется (разрушается) более активный металл – железо; освобождающиеся электроны перемещаются к олову, на поверхности которого происходит процесс восстановления окислителя:
2Fe 0 + O20 + 2H2O=2Fe(OH)2
Задание 30. Реакция ионного обмена. ЕГЭ 2023 по химии
За это задание ты можешь получить 2 балла. На решение дается около 15 минут. Уровень сложности: высокий.Средний процент выполнения: 54.9%Ответом к заданию 30 по химии может быть развернутый ответ (полная запись решения с обоснованием выполненных действий).
Разбор сложных заданий в тг-канале
Задачи для практики
Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: цинк, пиросерная кислота, сульфат бария, сульфид калия, нитрат цинка. Допустимо использование водных растворов веществ.
Из предложенного перечня выберите среднюю соль и вещество, которое вступает с ней в реакцию ионного обмена. Запишите молекулярное, полное и сокращённое ионное уравнения реакции с участием выбранных веществ.
Решение
$K_2S + Zn(NO_3)_2 = 2KNO_3 + ZnS$
Задача 2
Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: хромит калия, хлор, гидроксид калия, хлорид калия, нитрат серебра. Допустимо использование водных растворов веществ.
$AgNO_3 + KCl = KNO_3 + AgCl$
Задача 3
Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: сульфид натрия, концентрированная азотная кислота, сульфат натрия, хлорид цинка, нитрат калия. Допустимо использование водных растворов веществ.
$Na_2S + ZnCl_2 = 2NaCl + ZnS$
Задача 4
Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: нитрат натрия, йодид натрия, хлорид бария, серная кислота, йод. Допустимо использование водных растворов веществ.
$H_2SO_4 + BaCl_2 = 2HCl + BaSO_4$
Задача 5
Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: карбонат калия, оксид марганца(IV), гидроксид калия, хлорид кальция, нитрат калия. Допустимо использование водных растворов веществ.
$K_2CO_3 + CaCl_2 = 2KCl + CaCO_3$
Задача 6
Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: гипохлорит калия, оксид азота(II), едкое кали, хлорид цинка, нитрат калия. Допустимо использование водных растворов веществ.
$2KOH + ZnCl_2 = 2KCl + Zn(OH)_2$
Задача 7
Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: сульфит натрия, йодат натрия, серная кислота, сульфат натрия, сульфид серебра. Допустимо использование водных растворов веществ.
$H_2SO_4 + Na_2SO_3 = Na_2SO_4 + H_2O + SO_2$
Задача 8
Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: перманганат калия, сульфат марганца(II), сернистый газ, гидроксид калия, сульфид серебра. Допустимо использование водных растворов веществ.
Из предложенного перечня выберите среднюю соль и вещество, которое вступает с ней в реакцию ионного обмена с образованием осадка. Запишите молекулярное, полное и сокращённое ионное уравнения реакции с участием выбранных веществ.
$2KOH + MnSO_4 = Mn(OH)_2↓ + K_2SO_4$
Задача 9
Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: аммиак, феррат натрия, серная кислота, гидроксокарбонат меди(II), сульфат натрия. Допустимо использование водных растворов веществ.
Из предложенного перечня выберите оснóвную соль и вещество, которое вступает с ней в реакцию ионного обмена. Запишите молекулярное, полное и сокращённое ионное уравнения реакции с участием выбранных веществ.
$2H_2SO_4 + (CuOH)_2CO_3 = 3H_2O + CO_2↑ + 2CuSO_4$
Задача 10
Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: фосфор, нитрат натрия, хлорноватая кислота, гидрокарбонат натрия, сульфат бария. Допустимо использование водных растворов веществ.
Из предложенного перечня выберите кислую соль и вещество, которое вступает с ней в реакцию ионного обмена. Запишите молекулярное, полное и сокращённое ионное уравнения реакции с участием выбранных веществ.
$HClO_3 + NaHCO_3 = NaClO_3 + H_2O + CO_2$
Задача 11
Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: гипохлорит натрия, аммиак, гидроксид натрия, хлорид алюминия, хлорид натрия. Допустимо использование водных растворов веществ.
$AlCl_3 + 3NH_4OH = Al(OH)_3 + 3NaCl$
Задача 12
Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: сульфат хрома(III), гидроксид натрия, перекись водорода, сульфат свинца(II), карбонат кальция. Допустимо использование водных растворов веществ.
$Cr_2(SO_4)_3 + 6NaOH = 3Na_2SO_4 + 2Cr(OH)_3$
Задача 13
Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: сульфат железа(II), серная кислота, азотная кислота, кремниевая кислота, гидроксид натрия. Допустимо использование водных растворов веществ.
$FeSO_4 + 2NaOH = Fe(OH)_2 + Na_2SO_4$
Задача 14
Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: сульфит натрия, оксид кремния(IV), ортофосфат кальция, перманганат калия, нитрат бария. Допустимо использование водных растворов веществ.
$Na_2SO_3 + Ba(NO_3)_2 = 2NaNO_3 + BaSO_3$
Задача 15
Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: йодид натрия, концентрированная серная кислота, карбонат калия, нитрат калия, сернистый газ. Допустимо использование водных растворов веществ.
$K_2CO_3 + H_2SO_4 = K_2SO_4 + H_2O + CO_2↑$
Задача 16
Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: нитрит калия, оксид хрома(VI), серная кислота, нитрат кальция, хлорид алюминия. Допустимо использование водных растворов веществ.
$Ca(NO_3)_2 + H_2SO_4 = CaSO_4 + 2HNO_3$
Задача 17
Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: оксид хрома(III), нитрат калия, карбонат калия, гидросульфат натрия, хлорид натрия. Допустимо использование водных растворов веществ.
Из предложенного перечня выберите среднюю соль и вещество, которое вступает с этой солью в реакцию ионного обмена. Запишите молекулярное, полное и сокращённое ионное уравнения реакции с участием выбранных веществ.
$K_2CO_3 + 2NaHSO_4 = K_2SO_4 + Na_2SO_4 + H_2O + CO_2$
Задача 18
Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: нитрат натрия, щавелевая кислота, серная кислота, нитрат бария, перманганат калия. Допустимо использование водных растворов веществ.
Из предложенного перечня выберите кислоту и вещество, которое вступает с этой кислотой в реакцию ионного обмена. Запишите молекулярное, полное и сокращённое ионное уравнения реакции с участием выбранных веществ.
$H_2SO_4 + Ba(NO_3)_2 = 2HNO_3 + BaSO_4$
Задача 19
Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: нитрит натрия, сульфат кальция, серная кислота, хлорид железа(II), нитрат бария. Допустимо использование водных растворов веществ.
Задача 20
Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: нитрат натрия, гидроксид натрия, сульфид меди(II), сульфат цинка, оксид хрома(III). Допустимо использование водных растворов веществ.
$2NaOH + ZnSO_4 = Zn(OH)_2↓ + Na_2SO_4$
