Задание 19. Классификация химических реакций в неорганической и органической химии. ЕГЭ 2021 по химии
Средний процент выполнения: 61%
Ответом к заданию 19 по химии может быть последовательность цифр, чисел или слов. Порядок записи имеет значение.
Задачи для практики
Задача 1
Из предложенного перечня выберите две группы веществ, каждое вещество в которых может вступать в реакции замещения.
- ацетилен, гексахлоран, бензол
- хлорпропан, пропин, тетрафторэтилен
- бромбутан, пропин, циклогексан
- этилен, этан, ацетальдегид
- метиламин, анилин, ацетон
Запишите в поле ответа номера выбранных групп веществ.
Решение
Реакции замещения характерны для алканов, в них вступают вещества, имеющие участки предельных углеводородных цепочек. Также в реакции замещения вступают арены. В первой строке в реакцию замещения не вступает ацетилен, во второй - тетрафторэтилен, в четвёртой - этилен. Вещества, находящиеся в третьей и пятой строчках вступают в реакции замещения.
Задача 2
Из предложенного перечня выберите две схемы реакций, которые соответствуют реакциям соединения и замещения.
- $ZnO + H_2O →$ и $Zn + CuCl_2 →$
- $ZnO + Na_2O →$ и $Zn + NiCl_2 →$
- $ZnO + _2HNO_3 →$ и $ZnO + Na_2CO_3 →$
- $ZnSO_4 + BaCl_2 →$ и $ZnO + SiO_2 →$
- $Zn + O_2 →$ и $Zn + PbO → $
Запишите в поле ответа номера выбранных схем реакций.
Решение
В реакциях соединения из нескольких веществ образуется одно. В реакциях замещения вещество одного класса (простое вещество, оксид) взаимодействует с веществом другого класса (сложным веществом), вытесняя из него своего гомолога. Соответственно реакции соединения и замещения предложены в строках 2 и 5. Оксид цинка не реагирует с водой (строка 1).
Задача 3
Из предложенного перечня выберите два вещества, взаимодействие которых с водой относится к обратимым реакциям.
- оксид калия
- оксид серы(IV)
- натрий
- гидрид лития
- этилформиат
Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.
Решение
С водой обратимо реагируют оксиды неметаллов, дающие слабые кислоты, которые разлагаются на оксид и воду (сернистая, угольная и др.), а также сложные эфиры - реакция этерификации обратима. Среди представленных веществ есть оксид серы (IV), обратимо реагирующий с водой с образованием сернистой кислоты и этилформиат - сложный эфир.
Задача 4
К каким двум из перечисленных типов реакций относится взаимодействие железа с хлоридом меди(II)?
- каталитическим
- обратимым
- обмена
- замещения
- окислительно-восстановительным
Запишите в поле ответа номера выбранных типов реакций.
Решение
Реакции соединения — реакции, в которых из нескольких веществ образуется одно новое вещество:
Ca + S = CaS
$4NO_2 + O_2 + 2H_2O = 4HNO_3$
$CO_2 + CaO = CaCO_3$
Реакции разложения — реакции, в которых из одного вещества образуется несколько новых веществ:
$CaCO_3 = CaO + CO_2$
$2Cu(NO_3)_2 = 2CuO + 4NO_2 + O_2$
Реакции замещения — реакции, в которых атом или группа атомов, входящих в состав одного вещества, замещает(-ют) атом или группу атомов в молекуле другого вещества:
$Zn + 2HCl = ZnCl_2 + H_2$
$SiO_2 + CaCO_3 = CaSiO_3 + CO_2$
Реакции обмена — реакции, в которых сложные вещества обмениваются своими составными частями:
$H_2SO_4 + CaO = CaSO_4 + H_2O$
$CuCl_2 + 2NaOH = Cu(OH)_2 + 2NaCl$
Необратимые реакции протекают в одном направлении до полного расходования исходных веществ. Условия необратимости — удаление одного из продуктов реакции из сферы реакции (в виде осадка, газа, воды или другого слабого электролита) или выделение большого количества теплоты:
$HCl + AgNO_3 = AgCl↓ + HNO_3$
$2HCl + FeS = FeCl_2 + H_2S↑$
$HCl + NaOH = NaCl + H_2O$
$HCl + CH_3COONa = NaCl + CH_3COOH$
$C + O_2 = CO_2 + Q$
Обратимые реакции — одновременно могут протекать и прямая, и обратная реакция; в системе находятся и исходные вещества (реагенты), и продукты реакции:
$CO_2 + H_2O ⇄ H_2CO_3$
Экзотермические реакции — реакции, сопровождающиеся выделением теплоты (обозначают знаком +Q в уравнении реакции):
$2CO + O_2 = 2CO_2 + Q$
Эндотермические реакции — реакции, сопровождающиеся поглощением тепла (обозначаются знаком –Q в уравнении реакции):
$CaCO_3 = CaO + CO_2 – Q$
Окислительно-восстановительные реакции — реакции, в которых происходит изменение степени окисления элементов:
$C^{0} + O_2^{0} = C^{+4}O_2^{–2}$
Составляем уравнение реакции взаимодействия железа с хлоридом меди(II):
$Fe^{0} + Cu^{+2}Cl_2 = Fe^{+2}Cl_2 + Cu^0$
Реакция — замещения (атомы цинка замещают атомы меди в молекуле сложного вещества), окислительно-восстановительная (изменяются степени окисления цинка и меди), необратимая (образуется нерастворимое вещество медь).
Вывод: правильные ответы 4, 5.
Задача 5
Из предложенного перечня выберите два вещества, взаимодействие которых с бромоводородной кислотой не является окислительно-восстановительной реакцией.
- аммиак
- железо
- хлор
- оксид свинца(IV)
- оксид бария
Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.
Решение
Окислительно-восстановительной реакцией не является взаимодействие с бромоводородной кислотой аммиака и оксида бария.
Задача 6
Из предложенного перечня выберите два типа химических реакций, к которым можно отнести взаимодействие цинка с соляной кислотой.
- необратимая
- каталитическая
- обратимая
- обмена
- окислительно-восстановительная
Запишите в поле ответа номера выбранных типов реакций.
Решение
Реакция цинка с соляной кислотой протекает по следующему уравнению: $Zn + 2HCl = ZnCl_2 + H_2$
Реакция необратима, так как из системы уходит газообразный водород, протекает без катализатора - некаталитическая, цинк замещает водород соляной кислоты, следовательно, реакция замещения. Элементы в реакции меняют степени окисления, следовательно, это окислительно-восстановительная реакция.
Задача 7
Из предложенного перечня выберите два типа химических реакций, к которым можно отнести взаимодействие оксида кремния(IV) с карбонатом калия.
- необратимая
- обратимая
- обмена
- замещения
- гомогенная
Запишите в поле ответа номера выбранных типов реакций.
Решение
Взаимодействие оксида кремния(IV) с карбонатом калия протекает по следующему уравнению: $SiO_2 + K_2CO_3 = K_2SiO_3 + CO_2$ Данная реакция необратима, так как обратно углекислый газ не вытеснит оксид кремния из соли. Оксид, взаимодействуя с солью, вытесняет из неё другой оксид - реакция замещения.
Задача 8
Из предложенного перечня выберите два типа химических реакций, к которым можно отнести реакцию получения аммиака в промышленности.
- необратимая
- каталитическая
- обратимая
- обмена
- замещения
Запишите в поле ответа номера выбранных типов реакций.
Решение
В промышленности аммиак получают следующей реакцией: $N_2 + 3H_2 = 2NH_3$
Реакция протекает в присутствии катализатора, следовательно, она каталитическая. Аммиак способен разлагаться на водород и азот, то есть возможна обратная реакция. Реакция синтеза аммиака обратима.
Задача 9
Из предложенного перечня выберите два уравнения реакций, которые соответствуют реакции нейтрализации.
- $2NaОН + FeSO_4 = Fe(OH)_2 + Na_2SO_4$
- $H_2SO_4 + Ba(OH)_2 = BaSO_4 + 2H_2O$
- $Mg(NO_3)_2 + 2NaOH = Mg(OH)_2 + 2NaNO_3$
- $BaBr_2 + Na_2SO_4 = BaSO_4 + 2NaBr$
- $Ca(OH)_2 + 2HCl = CaCl_2 + 2H_2O$
Запишите в поле ответа номера выбранных реакций.
Решение
Реакции нейтрализации – реакция взаимодействия кислоты и основания, поэтому подходят реакции 2 и 5.
Задача 10
Из предложенного перечня выберите два типа химических реакций, к которым можно отнести взаимодействие меди с раствором нитрата серебра.
- реакция обмена
- каталитическая реакция
- обратимая реакция
- реакция замещения
- гетерогенная реакция
Запишите в поле ответа номера выбранных типов реакций.
Решение
$Сu + 2AgNO_3 = Cu(NO_3)_2 +2Ag$
Медь, как более активный металл, вытесняет серебро из соли - происходит реакция замещения. Поскольку твёрдое вещество (медь) реагирует с жидким (раствором нитрата серебра), эта реакция гетерогенна.
Задача 11
Из предложенного перечня выберите две химические реакции, которые можно отнести как к окислительно-восстановительным реакциям, так и к реакциям разложения.
- $CaCO_3 = CaO + CO_2$
- $2Fe(OH)_3 = Fe_2O_3 + 3H_2O$
- $2HgO = 2Hg + O_2$
- $C + O_2 = CO_2$
- $3HClO = 2HCl + HClO_3$
Запишите в поле ответа номера выбранных реакций.
Решение
Реакции разложения – реакции, при которых одно сложное вещество разлагается на два других. ОВР – реакции, в которых присутствует окислитель и восстановитель, то есть атомы элементов, которые в ходе реакции меняют свою степень окисления. Все реакции, кроме 4, разложение, но только в 3 и 5 меняют свои степени окисления ртуть и кислород в первом случае и хлор (он является и окислителем, и восстановителем) в другом случае.
Задача 12
Из предложенного перечня выберите два типа химических реакций, к которым можно отнести взаимодействие хлора с водой при обычных условиях.
- необратимые реакции
- обратимые реакции
- реакции замещения
- реакции диспропорционирования
- внутримолекулярные окислительно-восстановительные реакции
Запишите в поле ответа номера выбранных типов реакций.
Решение
$Cl_2 + H_2O ⇌ HCl + HClO$ При растворении в воде хлор диспропорционирует, образуя хлорноватистую и соляную кислоты, при этом реакция обратима.
Задача 13
Из предложенного перечня выберите две химические реакции, которые относятся к реакциям замещения.
- соляная кислота с гидроксидом бария
- оксид кремния с кальцинированной содой
- толуол с хлором
- этилен с хлором
- соляная кислота с каустической содой
Запишите в поле ответа номера выбранных реакций.
Решение
Оксид кремния замещает в карбонате кальция карбонат, выделяется углекислый газ.
Также замещение – это реакция толуола с хлором, замещение водорода в метильном радикале на хлор.
Задача 14
Из предложенного перечня выберите две реакции, которые можно отнести к реакциям диспропорционирования.
- взаимодействие железа с соляной кислотой
- взаимодействие серы с концентрированной азотной кислотой
- взаимодействие брома с водой
- взаимодействие серы с углеродом
- взаимодействие фосфора с гидроксидом калия
Запишите в поле ответа номера выбранных реакций.
Решение
Реакциями диспропорционирования называют те реакции, в которых один элемент является и окислителем, и восстановителем, его степень окисления в одном из продуктов выше исходной, а в другом - ниже. Такие реакции характерны для взаимодействия простых веществ неметаллов с водой и с щелочами, поэтому подходят варианты 3 (бром реагирует с водой) и 5 (взаимодействие фосфора с гидроксидом калия).
Задача 15
Из предложенного перечня химических реакций выберите две реакции, которые можно отнести к необратимым.
- $(NH_4)_2SO_4 + 2HCl = 2NH_4Cl + H_2SO_4$
- $2NH_4Cl + Ba(NO_3)_2 = 2NH_4NO_3 + BaCl_2$
- $NH_4NO_3 + KOH = NH_3 · H_2O + KNO_3$
- $NaCl + CH_3COOH = HCl + CH_3COONa$
- $CH_3COONa + HNO_3 = CH_3COOH + NaNO_3$
Запишите в поле ответа номера выбранных реакций.
Решение
Реакции ионного обмена, к которым относятся все приведённые реакции, необратимы тогда, когда среди продуктов есть осадки, газы, или если более сильная кислота или основание вытесняют из соли менее сильную кислоту или основание. В реакции 3 в продуктах есть неустойчивый гидрат аммиака $NH_3 · H_2O$, распадающийся на аммиак (газ) и воду. В реакции 5 сильная азотная кислота вытесняет из соли слабую уксусную, реакция необратима.
Задача 16
Из предложенного перечня типов химических реакций выберите два типа реакций, к которым можно отнести взаимодействие оксида цинка с карбонатом натрия.
- необратимая реакция
- обратимая реакция
- реакция обмена
- реакция замещения
- окислительно-восстановительная реакция
Запишите в поле ответа номера выбранных типов реакций.
Решение
$ZnO + Na_2CO_3 = Na_2 ZnO_2 + CO_2$ – образование цинката натрия и углекислого газа. Реакция замещения, необратима.
Задача 17
Из предложенного перечня химических реакций выберите две реакции, которые имеют радикальный механизм.
- бутилен и вода
- бутан и бром
- бутилен и бромоводород
- пропилен и бензол
- горение пропилена
Запишите в поле ответа номера выбранных реакций.
Решение
Присоединение к алкенам различных веществ (воды, галогенов, галогенводородов) по двойной связи происходит не по радикальному механизму, а по ионному. Радикальный механизм имеют реакции галогенирования алканов, а также реакции горения. Алкан (бутан) и галоген (бром) находятся под номером 2, горение представлено в пункте 5.
Задача 18
Из предложенного перечня выберите два типа химических реакций, к которым можно отнести реакцию обжига известняка.
- окислительно-восстановительная реакция
- обратимая реакция
- эндотермическая реакция
- реакция соединения
- экзотермическая реакция
Запишите в поле ответа номера выбранных типов реакций.
Решение
Обжиг известняка, как и любой обжиг, реакция эндотермическая, так как требует теплоты, также реакция является частично обратимой, так как два образовавшихся оксида могут обратно взаимодействовать.
Задача 19
Из предложенного перечня выберите две химические реакции, которые не относятся к реакциям ионного обмена.
- $Ba(NO_3)_2 + Na_2SO_4 = BaSO_4 + 2NaNO_3$
- $КОН + HCl = KCl + H_2O$
- $2KMnO_4 = K_2MnO_4 + MnO_2 + O_2$
- $Li_2SO_3 + 2HNO_3 = 2LiNO_3 + H_2O + SO_2$
- $BaCO_3 + SiO_2 = BaSiO_3 + CO_2$
Запишите в поле ответа номера выбранных реакций.
Решение
Для реакции ионного обмена нужно два вещества, поэтому 3 реакция не относится к обмену. Также не относится реакция пять, так как нужны два электролита, а оксиды таковыми не являются.