Задание 6. Химические свойства простых веществ и оксидов. ЕГЭ 2021 по химии
Средний процент выполнения: 66.3%
Ответом к заданию 6 по химии может быть последовательность цифр, чисел или слов. Порядок записи имеет значение.
Задачи для практики
Задача 1
Из предложенного перечня выберите два вещества, с каждым из которых взаимодействует хлор.
- $O_2$
- $N_2$
- P
- $H_2SO_4$
- NaOH (р-р)
Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.
Решение
Хлор вступает в реакцию с фосфором, образуя хлорид фосфора ($PCl_5$), также хлор способен реагировать с щелочами, происходит реакция диспропорционирования.
Задача 2
Из предложенного перечня выберите два ряда веществ, с каждым из которых взаимодействует сера.
- NaOH (тв.) и $H_2SO_4$ (разб.)
- $Br_2$ и $HNO_3$ (конц.)
- KOH (конц.) и $H_2SO_4$ (конц.)
- $H_3PO_4$ (конц.) и $O_2$
- $H_2O$ и HCl
Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.
Решение
Сера реагирует с галогенами и окисляется кислотами-окислителями - 2
Сера диспропорционирует в щелочах, также вступает в реакцию конпропорционирования с серной кислотой с выделением $SO_2$ - 3
Задача 3
Из предложенного перечня выберите два оксида, с каждым из которых могут реагировать HCl, C, $NO_2$.
- $P_2O_5$
- CrO
- FeO
- $SO_3$
- NO
Запишите в поле ответа номера выбранных оксидов.
Решение
$HCl$ и $NO_2$ - кислотные соединения, с ними будут реагировать основные и амфотерные оксиды. С углеродом реагируют только оксиды средне и малоактивных металлов - выбираем $CrO$ и $FeO$.
Задача 4
Из предложенного перечня выберите два оксида, с каждым из которых могут реагировать Al, NaOH, $H_3PO_4$.
- $CO_2$
- $Cr_2O_3$
- BaO
- NO
- ZnO
Запишите в поле ответа номера выбранных оксидов.
Решение
И с кислотой ($H_3PO_4$), и с основанием (NaOH) из оксидов способны реагировать только амфотерные. В данном списке это $Cr_2O_3$ и ZnO. В реакции с алюминием будет происходить замещение металла более активным.
Задача 5
Из предложенного перечня выберите два вещества, которые не взаимодействуют с кремнием.
- гидроксид натрия
- магний
- серная кислота
- плавиковая кислота
- водород
Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.
Решение
Кремний Si - неметалл с малой электроотрицательностью, не реагирует с неметаллами, кроме самых активных, с кислотами, кроме плавиковой (фтороводородной), из представленных не реагирует с серной кислотой и водородом.
Задача 6
Из предложенного перечня выберите две пары веществ, которые могут реагировать друг с другом.
- FeO и CuO
- FeO и Pb
- FeO и $H_2O$
- FeO и $O_2$
- FeO и $H_2$
Запишите в поле ответа номера выбранных пар веществ.
Решение
Оксид железа (II) умеет гореть (у железа есть устойчивая степень окисления +3, которая повыше, чем +2), а также можно восстановить железо из оксида водородом.
Задача 7
Из предложенного перечня выберите два вещества, каждое из которых может реагировать с $H_2$, KOH, $H_2S$.
- $SO_2$
- ZnO
- CaO
- $N_2O$
- $Fe_2O_3$
Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.
Решение
$Н_2$ - водород - неметалл, хороший восстановитель, способен восстанавливать металлы из их оксидов.
КОН - гидроксид калия - сильное основание, реагирует с кислотами, кислотными и амфотерными оксидами.
$Н_2S$ - сероводород - слабая кислота, реагирует с основаниями, основными и амфотерными оксидами.
Среди предложенных веществ есть два амфотерных оксида металлов - ZnO и $Fe_2O_3$.
Задача 8
В реакцию с оксидом цинка вступает каждое из двух веществ в рядах:
- О2 и SO3
- H2 и H2S
- К2O и HCl
- CuO и NaCl
- K2CO3 и Cl2
Запишите в поле ответа номера двух выбранных рядов веществ.
Решение
Оксид цинка ZnO — амфотерный оксид. Амфотерные оксиды реагируют с кислотами, щелочами, оксидами и карбонатами активных металлов с образованием солей и могут участвовать в окислительно-восстановительных реакциях.
1) $ZnO + O_2 ≠$
Цинк в этом соединении имеет высшую степень окисления и не может реагировать с окислителями.
Вывод: ответ неверный, взаимодействие со вторым веществом рассматривать не будем.
2) $ZnO + H_2 = Zn + H_2O$
Восстановление мало- и среднеактивных металлов из оксидов с помощью водорода при нагревании — способ получения металлов.
$ZnO + H_2S = ZnS + H_2O$
Взаимодействие оксида цинка с сероводородом возможно, потому что образуются малорастворимый сульфид цинка и вода.
Вывод: ответ правильный.
3) $ZnO + К_2O = К_2ZnO_2$ (цинкат калия)
$ZnO + 2HCl = ZnCl_2 + H_2O$
Вывод: правильные ответы (2, 3) найдены, оставшиеся варианты ответов рассматривать не будем.
Задача 9
Из предложенного перечня выберите два вещества, с каждым их которых бром не взаимодействует.
- гидроксид калия
- хлорид натрия
- йодид лития
- водород
- азот
Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.
Решение
Бром — активный неметалл. Бром способен: 1) реагировать с металлами и менее активными, чем бром, неметаллами; 2) вытеснять менее активные неметаллы из их соединений; 3) вступать в реакции диспропорционирования; 4) окислять сложные вещества.
Составляем уравнения возможных реакций:
1) $Br_2 + 6KOH = 5KBr + KBrO_3 + 3H_2O$ (при нагревании) или $Br_2 + 2KOH = KBr + KBrO + H_2O$ (без нагревания)
2) $Br_2 + NaCl ≠$ (менее активный галоген, расположенный ниже в Периодической таблице, не вытесняет более активный, расположенный выше, из его соединений, потому что окислительная активность уменьшается в группе сверху вниз).
3) $Br_2 + 2LiI = I_2 + 2LiBr$
4) $Br_2 + H_2 = 2HBr$
5) $Br_2 + N_2 ≠$ (азот реагирует из неметаллов с водородом, кислородом и фтором).
Вывод: правильные ответы 2, 5.
Задача 10
Из предложенного перечня выберите две реакции, при протекании которых может выделиться водород.
- Ag + HCl →
- Fe + CuSO4 →
- Al + NaOH(водн. р-р) →
- P + HNO3(конц.) →
- C + H2O →
Запишите в поле ответа номера выбранных реакций.
Решение
Водород будет восстанавливаться из соединений, в которых он имеет степень окисления +1, некоторыми сильными восстановителями.
1) Водород из кислот могут вытеснять металлы, расположенные в ряду активности левее $H_2$, или, другими словами, катион $H^+$ окисляет более активные металлы. Проверяем по ряду активности: … $H_2$ … Ag … .
Вывод: Ag + HCl ≠, водород не выделяется.
2) Так как железо более активный металл, чем медь (в ряду активности …Fe …$H_2$ …Cu), то реакция возможна: $Fe + CuSO_4 = FeSO_4 + Cu$
Вывод: водород не выделяется.
3) Алюминий — активный металл и способен восстанавливать катионы водорода $H^+$.
На воздухе алюминий покрыт защитной пассивирующей оксидной плёнкой, которая растворяется в щелочах ($Al_2O_3$ и $Al(OH)_3$ — амфотерные вещества). Поэтому реакция протекает: $2Al + 2NaOH + 6H_2O = 2Na[Al(OH)_4] + 3H_2↑$
Вывод: водород выделяется.
4) Азотная кислота $HNO_3$ проявляет окислительные свойства не за счёт катиона водорода $H^+$, а за счёт $N^{+5}$, и продукты восстановления (в зависимости от условий реакции и восстановителя) — соединения азота в более низких степенях окисления — $N^{+4}O_2, N^{+2}O, N_2^{+1}O, N_2^{0}$ или даже $N^{–3}H_4NO_3$.
$P + 5HNO_3 = H_3PO_4 + 5NO_2 + H_2O$
Вывод: водород не выделяется.
5) Взаимодействие раскалённого угля с водяным паром — способ получения смеси угарного газа и водорода: $C + H_2O → CO + H_2$
Вывод: водород выделяется.
Задача 11
Из предложенного перечня выберите два вещества, с каждым из которых взаимодействует водород.
- оксид цинка
- азот
- гидроксид алюминия
- азотная кислота (разб.)
Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.
Решение
Кислота и гидроксид не реагируют с водородом потому, что в них уже присутствует водород. С оксидом серы водород не реагирует. Водород восстанавливает металлы из их оксидов (кроме активных) и реагирует с простыми веществами.
Задача 12
Из предложенного перечня выберите два вещества, которые преимущественно образуются при взаимодействии оксида железа(II) с концентрированной азотной кислотой.
- Fe(NO3)2
- NO
- NH4NO3
- H2
- Fe(NO3)3
Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.
Решение
Железо является металлом средней активности. При этом переход Fe(II) в Fe(III) имеет более низкую восстановительную способность, чем переход металлического железа в Fe(III). Поэтому его оксид при взаимодействии с $HNO_3$ дает $NO$, так как не может дальше окислить азот, а из оксидов металлов получаются нитраты, но не в той же степени окисления, а в более высокой из-за того, что это ОВР.