Среднее общее образование

Линия УМК Н. Е. Кузнецовой. Химия (10-11) (баз.)

Линия УМК О. С. Габриеляна. Химия (10-11) (баз.)

Линия УМК В. В. Лунина. Химия (10-11) (баз.)

Линия УМК Гузея. Химия (10-11) (Б)

ЕГЭ-2018 по химии: задания 30 и 31

Эти задания повышенного уровня сложности были введены в ЕГЭ только в 2018 году. Из пяти предложенных веществ предлагается выбрать такие, с которыми возможна окислительно-восстановительная реакция и реакция ионного обмена. Обычно вещества подобраны таким образом, что ученик может записать несколько вариантов реакции, но нужно выбрать и записать только одно уравнение из возможных.
Уместно рассмотреть задания 30 и 31 в комплексе, чтобы определить алгоритм действий и отметить типичные ошибки учащихся.

Подробно о задании № 30

Что должны уметь учащиеся?

• определять степень окисления химических элементов;


• определять окислитель и восстановитель;


• прогнозировать продукты реакции с учетом характера среды;


• составлять уравнения реакции и уравнения электронного баланса;


• расставлять коэффициенты в уравнении реакции.

Новый справочник содержит весь теоретический материал по курсу химии, необходимый для сдачи ЕГЭ. Он включает в себя все элементы содержания, проверяемые контрольно-измерительными материалами, и помогает обобщить и систематизировать знания и умения за курс средней (полной) школы. Теоретический материал изложен в краткой, доступной форме. Каждый раздел сопровождается примерами тренировочных заданий, позволяющими проверить свои знания и степень подготовленности к аттестационному экзамену. Практические задания соответствуют формату ЕГЭ. В конце пособия приводятся ответы к заданиям, которые помогут объективно оценить уровень своих знаний и степень подготовленности к аттестационному экзамену. Пособие адресовано старшим школьникам, абитуриентам и учителям.

Что нужно повторить? Важнейшие окислители и восстановители (обязательно связать со степенью окисления элементов), особое внимание уделить веществам, которые могут быть либо восстановителями, либо окислителями. Не забывать о двойственности процесса: окисление всегда сопровождается восстановлением! Еще раз повторить свойства окислителей:

• Азотная кислота. Чем активнее восстановитель и меньше концентрация кислоты, тем глубже протекает восстановление азота. Вспомнить, что азотная кислота окисляет неметаллы до оксокислот.


• Серная кислота. Обратная зависимость: чем выше концентрация кислоты, тем глубже протекает процесс восстановления серы. Образуется SO2, S, H2S.


• Соединения марганца. Здесь все зависит от среды - при этом встретиться на задании может не только KMnO4, но и другие соединения, с менее выраженными свойствами окислителя. В кислой среде продуктами реакции чаще всего бывают марганец и соли: сульфаты, нитраты, хлориды и т.д. в нейтральной - восстановление до оксида марганца (бурый осадок). В сильной щелочной среде происходит восстановление до манганата калия (ярко-зеленый раствор).


• Соединения хрома. Полезно помнить окраску продуктов реакции при взаимодействии веществ с хроматами и бихроматами. Запоминаем, что хроматы существуют в щелочной среде, а бихроматы - в кислой.


• Кислородсодержащие кислоты галогенов (хлора, брома, йода). Восстановление происходит до отрицательно заряженных ионов хлора и брома, в случае с йодом - обычно до свободного йода, при действии более сильных восстановителей - до отрицательно заряженного. Повторите названия кислот и солей хлора, йода и брома - ведь в названии представлены не формулы, а названия.


• Катионы металлов в высшей степени окисления. Прежде всего, медь и железо, которые восстанавливаются до невысоких степеней окисления. Такая реакция проходит с сильными восстановителями. Не путать эти реакции с обменными!

Полезно еще раз вспомнить свойства веществ с окислительно-восстановительной двойственностью, таких как пероксид водорода, азотистая кислота, оксид серы IV, сернистая кислота, сульфиты, нитриты. Из восстановителей, вероятнее всего, вам встретятся на ЕГЭ бескислородные кислоты и их соли, гидриды щелочных и щелочноземельных металлов. Их анионы окисляются до нейтральных атомов или молекул, которые могут быть способны к дальнейшему окислению.

При выполнении задания можно описывать различные типы реакции: межмолекулярные, конпропорционирования, диспропорционирования (самоокисления и самовосстановления). А вот реакцию разложения использовать нельзя, так как в задании есть ключевые слова: «составить уравнение между реагирующими веществами».

Как оценивается задание? Раньше за указание окислителя и восстановителя и за запись электронного баланса давалось по 1 баллу, теперь - за сумму этих элементов дается максимум 1 балл. Максимум за задание - 2 балла, при условиях правильной записи уравнения реакции.

Подробно о задании 31

Что нужно повторить?

• Правило составления реакции. Формулы сильных электролитов (сильных кислот, щелочей, растворимых средних солей) записываются в виде ионов, а формулы нерастворимых кислот, оснований, солей, слабых электролитов - в недиссоциированной форме.


• Условия протекания.


• Правила записи. Если записываем ион, то сначала указываем величину заряда, потом знак: обратить на это внимание. Степень окисления записывается наоборот: сначала знак, потом величина. Важно, что данная реакция протекает не просто в сторону связывания ионов, а наиболее полного связывания ионов. Это важно, потому что некоторые сульфиды, например, взаимодействуют со слабыми кислотами, а с некоторыми нет, и это связано со степенью прочности связей между элементами внутри соединений.

Вниманию школьников и абитуриентов впервые предлагается учебное пособие для подготовки к ЕГЭ по химии, которое содержит тренировочные задания, собранные по темам. В книге представлены задания разных типов и уровней сложности по всем проверяемым темам курса химии. Каждый из разделов пособия включает не менее 50 заданий. Задания соответствуют современному образовательному стандарту и положению о проведении единого государственного экзамена по химии для выпускников средних общеобразовательных учебных учреждений. Выполнение предлагаемых тренировочных заданий по темам позволит качественно подготовиться к сдаче ЕГЭ по химии. Пособие адресовано старшим школьникам, абитуриентам и учителям.

Примеры заданий

Пример 1. Даны: сульфат хрома (III), нитрат бария, гидроксид калия, пероксид водорода, хлорид серебра.

Задание 30. Лучше всего сразу составить формулы веществ: так будет нагляднее. Затем - внимательно их рассмотреть. Вспоминаем, что сульфат хрома в щелочной среде окисляется до хромата - и пишем уравнение реакции. Сульфат хрома является восстановителем, пероксид водорода - окислителем. Степень окисления записывается как +3.

Задание 31. Здесь возможно несколько вариантов: например, взаимодействие сульфата хрома (III) со щелочью с образованием нерастворимого осадка. Или - образование комплексной соли в избытке щелочи. Или - взаимодействие нитрата бария с сульфатом хрома. Важно выбрать один вариант, который будет для ученика наиболее безопасным и прозрачным.

Пример 2. Даны: сульфид меди (II), нитрат серебра, азотная кислота, хлороводородная кислота, фосфат калия.

Задание 30. Вероятный выбор - взаимодействие сульфида меди и азотной кислоты. Обратите внимание, что это реакция не ионного обмена, а именно окислительно-восстановительная. Сульфиды окисляются до сульфатов, в результате получается сульфат меди (II). Поскольку кислота концентрированная, наиболее вероятно протекание реакции с образованием оксида азота (IV).

Задание 31. Здесь могут возникнуть сложности. Во-первых, есть риск в качестве уравнения ионного обмена выбрать взаимодействие между сульфидом меди и хлороводородной кислотой: это неверно. А вот что можно взять, так это образование хлорида серебра при взаимодействии нитрата серебра и хлороводородной кислоты. Можно взять и взаимодействие фосфата калия и нитрата серебра (не забудьте об образовании ярко-желтого осадка).

Пример 3. Даны: перманганат калия, хлорид калия, сульфат натрия, нитрат цинка, гидроксид калия.

Задание 30. Радуйтесь: если в списке есть перманганат калия, значит, окислитель вы уже нашли. А вот его взаимодействие со щелочью, с образованием манганата и выделением кислорода - реакция, которую школьники почему-то забывают. Другие варианты реакций здесь придумать сложно.

Задание 31. Снова возможны варианты: образование гидроксида цинка или комплексной соли.

Пример 4. Даны: гидрокарбонат кальция, железная окалина, азотная кислота, соляная кислота, оксид кремния (IV).

Задание 30. Первая сложность - вспомнить, что такое железная окалина и как этот оксид железа будет себя вести. В процессе взаимодействия с азотной кислотой железо окисляется до трехвалентного, продуктом реакции становится нитрат железа (III). Если кислоту взять концентрированную, то продуктом также будет оксид азота (IV). Можно поступить иначе: представить взаимодействие концентрированных кислот, соляной и азотной. Иногда в заданиях обговаривается концентрация кислоты; если уточнений нет - можно выбрать любую концентрацию.

Задание 31. Здесь самый простой вариант - реакция гидрокарбоната кальция с соляной кислотой с выделением углекислого газа. Главное -записать формулу именно гидрокарбоната.

Новый справочник содержит весь теоретический материал по курсу химии, необходимый для сдачи ЕГЭ. Он включает в себя все элементы содержания, проверяемые контрольно-измерительными материалами, и помогает обобщить и систематизировать знания и умения за курс средней (полной) школы. Теоретический материал изложен в краткой и доступной форме. Каждая тема сопровождается примерами тестовых заданий. Практические задания соответствуют формату ЕГЭ. В конце пособия приведены ответы к тестам. Пособие адресовано школьникам, абитуриентам и учителям.

Пример 5. Даны: гидроксид магния, хлорид железа (III), серная кислота, сульфид натрия, нитрат цинка.

Задание 30. Проблемное задание: при взаимодействии между хлоридом железа и сульфидом натрия происходит не обменный, а именно окислительно-восстановительный процесс. Если в реакции участвует соль сульфид, то образуется не хлорид, а сульфид железа (II). А при реакции с сероводородом - хлорид железа (II).

Задание 31. Например, можно взять сульфид натрия с разбавленной кислотой, с выделением сероводорода. Можно также написать уравнение между гидроксидом магния и серной кислотой.

1. Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: дихромат калия, серная кислота, карбонат аммония, кремнезём, нитрит калия. Допустимо использование водных растворов веществ.

1. Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: нитрат аммония, дихромат калия, серная кислота, сульфид калия, фторид магния. Допустимо использование водных растворов веществ.

Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна окислительно-восстановительная реакция, и запишите уравнение этой реакции. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

1. Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: йодид калия, серная кислота, гидроксид алюминия, оксид марганца (IV), нитрат магния. Допустимо использование водных растворов веществ.

Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна окислительно-восстановительная реакция, и запишите уравнение этой реакции. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

1. Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: соляная кислота концентрированная, оксид фосфора (V), оксид марганца (IV), фторид аммония, нитрат кальция. Допустимо использование водных растворов веществ.

Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна окислительно-восстановительная реакция, и запишите уравнение этой реакции. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

1. Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: дихромат натрия, серная кислота, йодид натрия, силикат натрия, нитрат магния. Допустимо использование водных растворов веществ.

Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна окислительно-восстановительная реакция, и запишите уравнение этой реакции. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

1. Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: соляная кислота концентрированная, углекислый газ, перманганат калия, фторид аммония, нитрат железа. Допустимо использование водных растворов веществ.

Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна окислительно-восстановительная реакция, и запишите уравнение этой реакции. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

1. Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: сульфат аммония, гидроксид калия, перманганат калия, нитрит калия, оксид меди (II). Допустимо использование водных растворов веществ.

Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна окислительно-восстановительная реакция, и запишите уравнение этой реакции. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

1. Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: сероводород, азотная кислота концентрированная, сульфат алюминия, оксид фосфора (V), нитрат меди (II). Допустимо использование водных растворов веществ.

Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна окислительно-восстановительная реакция, и запишите уравнение этой реакции. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

1. Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: гидроксид магния, сероводород, нитрат серебра, дихромат натрия, серная кислота. Допустимо использование водных растворов веществ.

Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна окислительно-восстановительная реакция, и запишите уравнение этой реакции. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

1. Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: сероводород, фтороводород, карбонат аммония, сульфат железа (II), дихромат калия, серная кислота. Допустимо использование водных растворов веществ.

Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна окислительно-восстановительная реакция, и запишите уравнение этой реакции. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

1. Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: сероводород, хлорат калия, гидроксид натрия, сульфат алюминия, оксид хрома (III), оксид магния. Допустимо использование водных растворов веществ.

Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна окислительно-восстановительная реакция, и запишите уравнение этой реакции. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

1. Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: сероводород, сульфит калия, дихромат калия, серная кислота, гидроксид хрома (III), кремнезём. Допустимо использование водных растворов веществ.

Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна окислительно-восстановительная реакция, и запишите уравнение этой реакции. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

1. Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: сероводород, бром, нитрат бария, сульфат аммония, соляная кислота концентрированная, перманганат калия. Допустимо использование водных растворов веществ.

Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна окислительно-восстановительная реакция, и запишите уравнение этой реакции. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

1. Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: сероводород, нитрат цинка, сульфит натрия, бром, гидроксид калия, оксид меди. Допустимо использование водных растворов веществ.

Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна окислительно-восстановительная реакция, и запишите уравнение этой реакции. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

1. Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: сероводород, сера, азотная кислота концентрированная, углекислый газ, фторид серебра, ацетат кальция. Допустимо использование водных растворов веществ.

Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна окислительно-восстановительная реакция, и запишите уравнение этой реакции. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

1. Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: сероводород, пероксид водорода, гидроксид калия, оксид хрома (III), фосфат магния, сульфат аммония. Допустимо использование водных растворов веществ.

Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна окислительно-восстановительная реакция, и запишите уравнение этой реакции. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

1. Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: сероводород, хромат натрия, бромид натрия, фторид калия, серная кислота, нитрат магния. Допустимо использование водных растворов веществ.

Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна окислительно-восстановительная реакция, и запишите уравнение этой реакции. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

Ответы:

1. K 2 Cr 2 O 7 + 3KNO 2 + 4H 2 SO 4 →Cr 2 (SO 4) 3 + 3KNO 3 + K 2 SO 4 + 4H 2 O

1. K 2 Cr 2 O 7 + 3K 2 S + 7H 2 SO 4 →Cr 2 (SO 4) 3 + 3S + 4K 2 SO 4 + 7H 2 O

2Cr 6+ +6e → 2Cr 3+ – окислитель, восстановился

Ответ (доп.): 3K 2 S + 4H 2 SO 4 → 4S + 3K 2 SO 4 + 4H 2 O(сопропорционирование)

1. 2KI + MnO 2 + 2H 2 SO 4 → I 2 + MnSO 4 + K 2 SO 4 + 2H 2 O

Ответ (доп.): 8KI + 5H 2 SO 4 →4I 2 + H 2 S + 4K 2 SO 4 + 4H 2 O

1. MnO 2 + 4HCl → MnCl 2 + Cl 2 +2H 2 O

Mn 4+ +2e → Mn 2+ – окислитель, восстановился

1. Na 2 Cr 2 O 7 + 6NaI + 7H 2 SO 4 → Cr 2 (SO 4) 3 + 3I 2 + 4Na 2 SO 4 + 7H 2 O

2Cr 6+ +6e → 2Cr 3+ – окислитель, восстановился

2I — –2e → I 2 – восстановитель, окислился

2Cl — –2e → Cl 2 – восстановитель, окислился

1. 2KMnO 4 + KNO 2 + 2KOH → 2K 2 MnO 4 + KNO 3 + H 2 O

Mn 7+ +1e → Mn 6+ – окислитель, восстановился

N 3+ –2e → N 5+ – восстановитель, окислился

1. H 2 S + 8HNO 3(конц) → H 2 SO 4 + 8NO 2 + 4H 2 O

S 2- –8e → S 6+ – восстановитель, окислился

N 5+ +1e → N 4+ – окислитель, восстановился

1. Na 2 Cr 2 O 7 + 3H 2 S + 4H 2 SO 4 →Cr 2 (SO 4) 3 + 3S + Na 2 SO 4 + 7H 2 O

2Cr 6+ +6e → 2Cr 3+ – окислитель, восстановился

S 2- –2e → S 0 – восстановитель, окислился

Ответ (доп.): H 2 S + H 2 SO 4 → S + SO 2 + 2H 2 O

1. K 2 Cr 2 O 7 + 6FeSO 4 + 7H 2 SO 4 →Cr 2 (SO 4) 3 + 3Fe 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 7H 2 O

2Cr 6+ +6e → 2Cr 3+ – окислитель, восстановился

Fe 2+ –1e → Fe 3+ – восстановитель, окислился

1. KClO 3 + Cr 2 O 3 + 4NaOH → KCl + 2Na 2 CrO 4 + 2H 2 O

Cl 5+ +6e →Cl — – окислитель, восстановился

2Cr 3+ –6e → 2Cr 6+ – восстановитель, окислился

1. K 2 Cr 2 O 7 + 3K 2 SO 3 + 4H 2 SO 4 →Cr 2 (SO 4) 3 + 4K 2 SO 4 + 4H 2 O

2Cr 6+ +6e → 2Cr 3+ – окислитель, восстановился

S 4+ –2e → S 6+ – восстановитель, окислился

1. 2KMnO 4 + 16HCl → 2MnCl 2 + 5Cl 2 + 2KCl + 8H 2 O

Mn 7+ +5e → Mn 2+ – окислитель, восстановился

2Cl — –2e → Cl 2 – восстановитель, окислился

1. Видеокурс «Получи пятерку» включает все темы, необходимые для успешной сдачи ЕГЭ по математике на 60-65 баллов. Полностью все задачи 1-13 Профильного ЕГЭ по математике. Подходит также для сдачи Базового ЕГЭ по математике. Если вы хотите сдать ЕГЭ на 90-100 баллов, вам надо решать часть 1 за 30 минут и без ошибок!

   Курс подготовки к ЕГЭ для 10-11 класса, а также для преподавателей. Все необходимое, чтобы решить часть 1 ЕГЭ по математике (первые 12 задач) и задачу 13 (тригонометрия). А это более 70 баллов на ЕГЭ, и без них не обойтись ни стобалльнику, ни гуманитарию.

   Вся необходимая теория. Быстрые способы решения, ловушки и секреты ЕГЭ. Разобраны все актуальные задания части 1 из Банка заданий ФИПИ. Курс полностью соответствует требованиям ЕГЭ-2018.

   Курс содержит 5 больших тем, по 2,5 часа каждая. Каждая тема дается с нуля, просто и понятно.

   Сотни заданий ЕГЭ. Текстовые задачи и теория вероятностей. Простые и легко запоминаемые алгоритмы решения задач. Геометрия. Теория, справочный материал, разбор всех типов заданий ЕГЭ. Стереометрия. Хитрые приемы решения, полезные шпаргалки, развитие пространственного воображения. Тригонометрия с нуля - до задачи 13. Понимание вместо зубрежки. Наглядное объяснение сложных понятий. Алгебра. Корни, степени и логарифмы, функция и производная. База для решения сложных задач 2 части ЕГЭ.

   Первый вариант ответа:

   8KMnO 4 + 5PH 3 + 12H 2 SO 4 → 4K 2 SO 4 + 8MnSO 4 + 5H 3 PO 4 + 12H 2 O

   Mn +7 + 5e — → Mn +2 |⋅8
   P -3 — 8e — → P +5 |⋅5

   Второй вариант ответа:

   8KMnO 4 + 3PH 3 → 2K 3 PO 4 + K 2 HPO 4 + 8MnO 2 + 4H 2 O

   Mn +7 + 3e — → Mn +4 |⋅8
   P -3 — 8e — → P +5 |⋅3

   Mn +7 (KMnO 4) — окислитель, P -3 (PH 3) — восстановитель

   Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна окислительно-восстановительная реакция, и запишите уравнение этой реакции. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

   Первый вариант ответа:

   2Na 2 CrO 4 + 5H 2 SO 4 + 3NaNO 2 → Cr 2 (SO 4) 3 + 3NaNO 3 + 2Na 2 SO 4 + 5H 2 O

   2Cr +6 + 6e — → 2Cr +3 |⋅1

   N +3 — 2e — → N +5 |⋅3

   Второй вариант ответа:

   2Na 2 CrO 4 + 3NaNO 2 + 5H 2 O → 2Cr(OH) 3 + 4NaOH + 3NaNO 3

   Cr +6 + 3e — → Cr +3 |⋅2

   N +3 — 2e — → N +5 | ⋅3

   N +3 (NaNO 2) — восстановитель, Cr +6 (Na 2 CrO 4) — окислитель

   Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна окислительно-восстановительная реакция, и запишите уравнение этой реакции. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

   Первый вариант ответа:

   Na 2 Cr 2 O 7 + 3H 2 S + 4H 2 SO 4 → Na 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4) 3 + 3S + 7H 2 O

   2Cr +6 + 6e — → 2Cr +3 |⋅1
   S -2 — 2e — → S 0 |⋅3

   Второй вариант ответа:

   Na 2 Cr 2 O 7 + 3H 2 S + H 2 O → 2Cr(OH) 3 + 3S + 2NaOH

   2Cr +6 + 6e — → 2Cr +3 |⋅1
   S -2 — 2e — → S 0 |⋅3

   Cr +6 (Na 2 Cr 2 O 7) — окислитель, S -2 (H 2 S) — восстановитель

   Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна окислительно-восстановительная реакция, и запишите уравнение этой реакции. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

   Первый вариант ответа:

   3K 2 SO 3 + K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 → Cr 2 (SO 4) 3 + 4K 2 SO 4 + 4H 2 O

   S +4 — 2е — → S +6 |⋅3
   2Cr +6 + 6e — → 2Cr +3 |⋅1

   Второй вариант ответа:

   3K 2 SO 3 + K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 O → 2Cr(OH) 3 + 3K 2 SO 4 + 2KOH

   S +4 — 2е — → S +6 |⋅3
   2Cr +6 + 6e — → 2Cr +3 |⋅1

   S +4 (K 2 SO 3) — восстановитель, Cr +6 (K 2 Cr 2 O 7) — окислитель

   Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна окислительно-восстановительная реакция, и запишите уравнение этой реакции. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

   Первый вариант ответа:

   2KMnO 4 + 6KI + 4H 2 O → 2MnO 2 + 3I 2 + 8KOH

   Mn +7 + 3e — → Mn +4 |⋅2
   2I — — 2e — → I 2 |⋅3

   Второй вариант ответа

   2KMnO 4 + KI + H 2 O → 2MnO 2 + KIO 3 + 2KOH

   Mn +7 + 3e — → Mn +4 |⋅2
   I -1 — 6e — → I +5 |⋅1

   Mn +7 (KMnO 4) — окислитель, I — (KI)- восстановитель

   Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна окислительно-восстановительная реакция, и запишите уравнение этой реакции. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

   3NaClO + 4NaOH + Cr 2 O 3 → 2Na 2 CrO 4 + 3NaCl + 2H 2 O

   Cl +1 + 2e — → Cl -1 |⋅3
   2Cr +3 — 6e — → 2Cr +6 |⋅1

   Cl +1 (NaClO) — окислитель, Cr +2 (Cr 2 O 3) — восстановитель

   Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна окислительно-восстановительная реакция, и запишите уравнение этой реакции. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

   S + 6HNO 3 → H 2 SO 4 + 6NO 2 + 2H 2 O

   S 0 — 6e — → S +6
   N +5 + 3e — → N +2

   S 0 — восстановитель, N +5 (HNO 3) — окислитель

   Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна окислительно-восстановительная реакция, и запишите уравнение этой реакции. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

   6FeSO 4 + K 2 Cr 2 O 7 + 7H 2 SO 4 → 3Fe 2 (SO 4) 3 + Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 7H 2 O

   2Fe +2 – 2e- → 2Fe +3 |⋅3

   2Cr +6 + 6e — → 2Cr +3 |⋅1

   Fe +2 (FeSO 4) – восстановитель, Cr +6 (K 2 Cr 2 O 7) — окислитель

   Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна окислительно-восстановительная реакция, и запишите уравнение этой реакции. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

   3H 2 O 2 + 4KOH + Cr 2 O 3 → 2K 2 CrO 4 + 5H 2 O

   2O -1 +2e — → 2O -2 |⋅1

   2Cr +3 – 6e — → 2Cr +6 |⋅1

   O -1 (H 2 O 2) — окислитель, Cr +3 (Cr 2 O 3) — восстановитель

   Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна окислительно-восстановительная реакция, и запишите уравнение этой реакции. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

   Первый вариант ответа:

   K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 + 3KNO 2 → 3KNO 3 + K 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4) 3 + 4H 2 O

   2Cr +6 + 6e — → 2Cr +3 |⋅1

   N +3 – 2e — → N +5 |⋅3

   Второй вариант ответа:

   K 2 Cr 2 O 7 + 3KNO 2 + 4H 2 O → 3KNO 3 + 2KOH + 2Cr(OH) 3

   2Cr +6 + 6e — → 2Cr +3 |⋅1

   N +3 – 2e — → N +5 |⋅3

   Cr +6 (K 2 Cr 2 O 7) — окислитель, N +3 (KNO 2)- восстановитель

   Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна окислительно-восстановительная реакция, и запишите уравнение этой реакции. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

   2Na 2 CrO 4 + 6NaBr + 8H 2 SO 4 → 5Na 2 SO 4 + 3Br 2 + Cr 2 (SO 4) 3 + 8H 2 O

   2Cr +6 + 6e — → 2Cr +3 |⋅1

   2Br — — 2e — → Br 2 0 |⋅3

   Cr +6 (Na 2 CrO 4) — окислитель, Br — (NaBr)- восстановитель

   Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна окислительно-восстановительная реакция, и запишите уравнение этой реакции. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

   Mn +7 + 5e — → Mn +2 |⋅1

   2Cl — — 2e — → Cl 2 0 |⋅1

   Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна окислительно-восстановительная реакция, и запишите уравнение этой реакции. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

   Первый вариант ответа:

   K 2 Cr 2 O 7 + 7H 2 SO 4 + 3K 2 S → 3S + 4K 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4) 3 + 7H 2 O

   2Cr +6 + 6e — → 2Cr +3 |⋅1
   S -2 — 2e — → S 0 |⋅3

   Второй вариант ответа:

   K 2 Cr 2 O 7 + 3K 2 S + 7H 2 O → 2Cr(OH) 3 + 3S + 8KOH

   2Cr +6 + 6e — → 2Cr +3 |⋅1
   S -2 — 2e — → S 0 |⋅3

   Cr +6 (K 2 Cr 2 O 7) — окислитель, S -2 (K 2 S) — восстановитель

   Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна окислительно-восстановительная реакция, и запишите уравнение этой реакции. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

   Первый вариант ответа:

   2KMnO 4 + 2KOH + KNO 2 → KNO 3 + 2K 2 MnO 4 + H 2 O

   Mn +7 + 1e — → Mn +6 |⋅2
   N +3 — 2e — → N +5 |⋅1

   Второй вариант ответа:

   2KMnO 4 + 3KNO 2 + H 2 O → 3KNO 3 + 2MnO 2 + 2KOH

   Mn +7 + 3e — → Mn +4 |⋅2
   N +3 — 2e — → N +5 |⋅3

   Mn +7 (KMnO 4) — перманганат калия, N +3 (KNO 2) — восстановитель

   Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна окислительно-восстановительная реакция, и запишите уравнение этой реакции. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

   4HCl + MnO 2 → MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O

   2Cl -1 — 2e — → Cl 2 0 |⋅1

   Mn +4 + 2e — → Mn +2 |⋅1

   Cl -1 (HCl) — восстановитель, Mn +4 (MnO 2) — окислитель

   Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна окислительно-восстановительная реакция, и запишите уравнение этой реакции. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

   2KMnO 4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl 2 + 5Cl 2 + 8H 2 O

   Mn +7 + 5e — → Mn +2 |⋅1

   2Cl — — 2e — → Cl 2 0 |⋅1

   Mn +7 (KMnO 4) — окислитель, Cl — (HCl)- восстановитель

   Для выполнения заданий 30, 31 используйте следующий перечень веществ: нитрат цинка, сульфит натрия, бром, гидроксид калия, оксид меди(II). Допустимо использование водных растворов веществ.

   Часть I

   Задача №30 на ЕГЭ по химии посвящена теме "Окислительно - восстановительные реакции". Ранее задание этого типа входило в вариант ЕГЭ под номером С1.

   Смысл задания 30: необходимо расставить коэффициенты в уравнении реакции методом электронного баланса. Обычно в условии задачи дается лишь левая часть уравнения, учащийся должен самостоятельно дописать правую часть.

   Полное решение задачи оценивается в 3 балла. Один балл дается за определение окислителя и восстановителя, еще один - непосредственно за построение электронного баланса, последний - за правильную расстановку коэффициентов в уравнении реакции. Примечание: на ЕГЭ-2018 максимальная оценка за решение задания 30 составит 2 балла.

   На мой взгляд, самое сложное в этом процессе - это первый шаг. Далеко не всем удается правильно предсказать результат реакции. Если же продукты взаимодействия указаны верно, все последующие этапы - это уже дело техники.

   Первый шаг : вспоминаем степени окисления

   Мы должны начать с понятия степени окисления элемента . Если вы еще незнакомы с этим термином, обратитесь к разделу "Степень окисления" в справочнике по химии. Вы должны научиться уверенно определять степени окисления всех элементов в неорганических соединениях и даже в простейших органических веществах. Без 100%-ного понимания данной темы двигаться дальше бессмысленно.

   Шаг второй : окислители и восстановители. Окислительно - восстановительные реакции

   Хочу напомнить, что все химические реакции в природе можно разделить на два типа: окислительно - восстановительные и протекающие без изменения степеней окисления.

   В ходе ОВР (именно такое сокращение мы будем использовать далее для окислительно - восстановительных реакций) некоторые элементы меняют свои степени окисления.

   Элемент, степень окисления которого понижается , называется окислителем.
   Элемент, степень окисления которого повышается , называется восстановителем.

   
   

   Окислитель в ходе реакции восстанавливается.
   Восстановитель в ходе реакции окисляется.

   
   

   Пример 1 . Рассмотрим реакцию серы с фтором:

   S + 3F 2 = SF 6 .

   Расставьте самостоятельно степени окисления всех элементов. Мы видим, что степень окисления серы повышается (от 0 до +6), а степень окисления фтора понижается (от 0 до -1). Вывод: S - восстановитель, F 2 - окислитель. В ходе процесса сера окисляется, а фтор - восстанавливается.

   
   

   Пример 2 . Обсудим реакцию оксида марганца (IV) с соляной кислотой:

   MnO 2 + 4HCl = MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O.

   В ходе реакции степень окисления марганца понижается (от +4 до +2), а степень окисления хлора повышается (от -1 до 0). Вывод: марганец (в составе MnO 2) - окислитель, хлор (в составе HCl - восстановитель). Хлор окисляется, марганец восстанавливается.

   Обратите внимание: в последнем примере не все атомы хлора поменяли степень окисления. Это никак не повлияло на наши выводы.

   
   

   Пример 3 . Термическое разложение бихромата аммония:

   (NH 4) 2 Cr 2 O 7 = Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O.

   Мы видим, что и окислитель, и восстановитель находятся в составе одной "молекулы": хром меняет степень окисления от +6 до +3 (т. е., является окислителем), а азот - от -3 до 0 (следовательно, азот - восстановитель).

   
   

   Пример 4 . Взаимодействие диоксида азота с водным раствором щелочи:

   2NO 2 + 2NaOH = NaNO 3 + NaNO 2 + H 2 O.

   Расставив степени окисления (надеюсь, вы делаете это без труда!), мы обнаруживаем странную картину: меняется степень окисления лишь одного элемента - азота. Часть атомов N повышают свою степень окисления (от +4 до +5), часть - понижают (от +4 до +3). В действительности, ничего странного в этом нет! В данном процессе N(+4) является одновременно и окислителем, и восстановителем.

   
   

   Поговорим немного о классификации окислительно-восстановительных реакций. Напомню, что все ОВР делятся на три типа:

   • 1) межмолекулярные ОВР (окислитель и восстановитель находятся в составе разных молекул);
   • 2) внутримолекулярные ОВР (окислитель и восстановитель находятся в одной молекуле);
   • 3) реакции диспропорционирования (окислитель и восстановитель - это атомы одного элемента с одинаковой начальной степенью окисления в составе одной молекулы).

   Думаю, что, опираясь на эти определения, вы без труда поймете, что реакции из примеров 1 и 2 относятся к межмолекулярным ОВР, разложение бихромата аммония - пример внутримолекулярной ОВР, а взаимодействие NO 2 со щелочью - пример реакции диспропорционирования.

   Шаг третий : начинаем осваивать метод электронного баланса

   Чтобы проверить, насколько хорошо вы усвоили предыдущий материал, задам вам простой вопрос: "Можно ли привести пример реакции, в которой происходит окисление, но нет восстановления, или, наоборот, присутствует окисление, но нет восстановления?"

   Правильный ответ: "Нет, нельзя!"

   Действительно, пусть в ходе реакции степень окисления элемента Х повышается. Это означает, что Х отдает электроны . Но кому? Ведь электроны не могут просто испариться, исчезнуть без следа! Есть какой-то другой элемент Y, атомы которого будут принимать эти электроны. Электроны имеют отрицательный заряд, следовательно, степень окисления Y будет понижаться.

   Вывод: если есть восстановитель Х, то обязательно будет и окислитель Y! Более того, число электронов, отданных одним элементом, будет в точности равно числу электронов, принятых другим элементом.

   Именно на этом факте и основан метод электронного баланса , используемый в задаче С1.

   Начнем осваивать этот метод на примерах.

   Пример 4

   С + HNO 3 = CO 2 + NO 2 + H 2 O

   методом электронного баланса.

   Решение . Начнем с определения степеней окисления (сделайте это самостоятельно!). Видим, что в ходе процесса два элемента меняют степени окисления: С (от 0 до +4) и N (от +5 до +4).

   Очевидно, что углерод является восстановителем (окисляется), а азот (+5) (в составе азотной кислоты) является окислителем (восстанавливается). Кстати, если вы правильно определили окислитель и в-тель, вам уже гарантирован 1 балл за задачу N 30!

   Теперь начинается самое интересное. Напишем т. н. полуреакции окисления и восстановления:

   
   

   Атом углерода расстается с 4 электронами, атом азота - принимает 1 е. Число отданных электронов не равно числу принятых. Это плохо! Необходимо исправить ситуацию.

   "Домножим" первую полуреакицию на 1, а вторую - на 4.

   C(0) - 4e	=	C(+4)	(1)
   N(+5) + 1e	=	N(+4)	(4)

   
   

   Вот теперь все отлично: на один атом углерода (отдающий 4 е) приходится 4 атома азота (каждый из которых принимает по одному е). Число отданных электронов равно числу принятых!

   То, что мы сейчас написали, собственно, и называется электронным балансом . Если на реальном ЕГЭ по химии вы напишите этот баланс правильно, вам гарантирован еще 1 балл за задачу С1.

   Последний этап: осталось перенести полученные коэффициенты в уравнение реакции. Перед формулами С и СО 2 ничего не меняем (т. к. коэффициент 1 в уравнении не ставится), перед формулами HNO 3 и NO 2 ставим четверку (т. к. число атомов азота в левой и правой частях уравнения должно быть равно 4):

   С + 4HNO 3 = CO 2 + 4NO 2 + H 2 O.

   Осталось сделать последнюю проверку: мы видим, что число атомов азота одинаково слева и справа, то же касается атомов С, а вот с водородом и кислородом пока проблемы. Но все легко исправить: ставим коэффициент 2 перед формулой Н 2 О и получаем окончательный ответ:

   С + 4HNO 3 = CO 2 + 4NO 2 + 2H 2 O.

   Вот и все! Задача решена, коэффициенты расставлены, а мы получили еще один балл за правильное уравнение. Итог: 3 балла за идеально решенную задачу 30. С чем вас и поздравляю!

   
   

   Пример 5 . Расставьте коэффициенты в уравнении реакции

   NaI + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + H 2 S + I 2 + H 2 O

   методом электронного баланса.

   Решение . Расставьте самостоятельно степени окисления всех элементов. Видим, что в ходе процесса два элемента меняют степени окисления: S (от +6 до -2) и I (от -1 до 0).

   Сера (+6) (в составе серной кислоты) является окислителем, а йод (-1) в составе NaI - восстановителем. В ходе реакции I(-1) окисляется, S(+6) - восстанавливается.

   Записываем полуреакции окисления и восстановления:

   
   

   Обратите внимание на важный момент: в молекуле иода два атома. В реакции не может участвовать "половина" молекулы, поэтому в соответствующем уравнении мы пишем не I, а именно I 2 .

   "Домножим" первую полуреакицию на 4, а вторую - на 1.

   2I(-1) - 2e	=	I 2 (0)	(4)
   S(+6) + 8e	=	S(-2)	(1)

   
   

   Баланс построен, на 8 отданных электронов приходится 8 принятых.

   Переносим коэффициенты в уравнение реакции. Перед формулой I 2 ставим 4, перед формулой H 2 S - подразумеваем коэффициент 1 - это, думаю, очевидно.

   NaI + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + H 2 S + 4I 2 + H 2 O

   А вот дальше могут возникнуть вопросы. Во-первых, неверно будет ставить четверку перед формулой NaI. Ведь уже в самой полуреакции окисления перед символом I стоит коэффициент 2. Следовательно, в левую часть уравнения следует записать не 4, а 8!

   8NaI + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + H 2 S + 4I 2 + H 2 O

   Во-вторых, часто в такой ситуации выпускники ставят коэффициент 1 перед формулой серной кислоты. Рассуждают так: "В полуреакции восстановления найден коэффициент 1, этот коэффициент относится к S, значит, перед формулой серной кислоты должна стоять единица".

   Эти рассуждения ошибочны! Не все атомы серы меняли степень окисления, часть из них (в составе Na 2 SO 4) сохранила степень окисления +6. Эти атомы не учтены в электронном балансе и коэффициент 1 не имеет к ним никакого отношения.

   Все это, однако, не помешает нам довести решение до конца. Важно лишь понимать, что в дальнейших рассуждениях мы опираемся уже не на электронный баланс, а просто на здравый смысл. Итак, напоминаю, что коэффициенты перед H 2 S, NaI и I 2 "заморожены", их менять нельзя. А вот остальные - можно и нужно.

   В левой части уравнения находится 8 атомов натрия (в составе NaI), в правой - пока всего 2 атома. Ставим перед формулой сульфата натрия коэффициент 4:

   8NaI + H 2 SO 4 = 4Na 2 SO 4 + H 2 S + 4I 2 + H 2 O.

   Только теперь можно уравнивать количество атомов S. Справа их 5 шт, следовательно, перед формулой серной кислоты нужно поставить коэффициент 5:

   8NaI + 5H 2 SO 4 = 4Na 2 SO 4 + H 2 S + 4I 2 + H 2 O.

   Последняя проблема: водород и кислород. Ну, думаю, вы и сами догадались, что не хватает коэффициента 4 перед формулой воды в правой части:

   8NaI + 5H 2 SO 4 = 4Na 2 SO 4 + H 2 S + 4I 2 + 4H 2 O.

   Еще раз тщательно все проверяем. Да, все правильно! Задача решена, мы получили свои законные 3 балла.

   
   

   Итак, в примерах 4 и 5 мы подробно обсудили алгоритм решения задачи C1 (30) . В вашем решении реальной экзаменационной задачи обязательно должны присутствовать следующие моменты:

   • 1) степени окисления ВСЕХ элементов;
   • 2) указание на окислитель и восстановитель;
   • 3) схема электронного баланса;
   • 4) окончательное уравнение реакции с коэффициентами.

   Несколько комментариев по поводу алгоритма.

   1. Должны быть указаны степени окисления всех элементов в левой и правой частях уравнения. Всех, а не только окислителя и восстановителя!

   2. Окислитель и восстановитель должны быть обозначены четко и ясно: элемент Х (+...) в составе... является окислителем, восстанавливается; элемент Y(...) в составе... является восстановителем, окисляется. Надпись мелким подчерком "ок. в-ся" под формулой серной кислоты не все смогут расшифровать как "сера (+6) в составе серной кислоты - окислитель, восстанавливается".

   Не жалейте букв! Вы же не объявление в газету даете: "Сд. комн. со вс. уд."

   3. Схема электронного баланса - это просто схема: две полуреакции и соответствующие коэффициенты.

   4. Подробные объяснения, как именно вы расставляли коэффициенты в уравнении, на ЕГЭ никому не нужны. Нужно лишь, чтобы все цифры были верны, а сама запись сделана разборчивым почерком. Обязательно несколько раз проверьте себя!
   

   И еще раз по поводу оценивания задачи C1 на ЕГЭ по химии:

   • 1) определение окислителя (окислителей) и восстановителя (восстановителей) - 1 балл;
   • 2) схема электронного баланса с верными коэффициентами - 1 балл;
   • 3) основное уравнение реакции со всеми коэффициентами - 1 балл.

   Итог: 3 балла за полное решение задачи N 30.

   Примечание: еще раз напоминаю, что на ЕГЭ-2018 максимальная оценка за решение задачи N 30 составит 2 балла.

   
   

   Я уверен, что вы поняли, в чем заключается идея метода электронного баланса. Поняли в основных чертах, как строится решение примера N 30. В принципе, все не так уж и сложно!

   К сожалению, на реальном ЕГЭ по химии возникает следующая проблема: само уравнение реакции дается не полностью. Т. е., левая часть уравнения присутствует, а в правой или вообще нет ничего или указана формула одного вещества. Вы должны будете сами, опираясь на свои знания, дополнить уравнение, а уж потом начинать расстановку коэффициентов.

   
   

   Это может оказаться весьма сложным. Универсальных рецептов написания уравнений не существует. В следующей части мы обсудим этот вопрос подробнее и рассмотрим более сложные примеры.