- Какие реакции нужно знать, чтобы решить ЕГЭ по химии?
- 1) Взаимодействие металлов с кислородом
- 2) Взаимодействие металлов с водой
- 3) Амфотерные металлы
- 4) Амфотерные оксиды и гидроксиды
- 5) Комплексные соли
- 6) Амфотерные соли
- 7) Углерод на ЕГЭ
- 8) Азот на ЕГЭ
- 9) Фосфор на ЕГЭ
- 10) Сера на ЕГЭ
- 11) Замещение неметаллов
- 12) Взаимодействие неметаллов с другими неметаллами
- 13) Медь и её соединения
- 14) Серебро и его соединения
- 15) Хром и его соединения
- 16) Железо и его соединения
- 17) Соединения марганца
- 18) Неметаллы с щелочами
- 19) Кислотные оксиды с щелочами
- 20) Гидриды, фосфиды, нитриды, сульфиды, карбиды
- 21) Гидролиз бинарных соединений с ковалентной полярной связью
- 22) Взаимный гидролиз
В данном материале мы рассмотрим только те реакции неорганической химии, что выходят за пределы свойств классов (солей, кислот, оксидов, оснований) и часто встречаются в 8 задании. В материале Вы познакомитесь с самыми популярными реакциями, которые встречаются на экзамене.
Какие реакции нужно знать, чтобы решить ЕГЭ по химии?
1) Взаимодействие металлов с кислородом
- Натрий, как и другие щелочные металлы (кроме лития), а также барий, при взаимодействии с кислородом образуют пероксиды или надпероксиды:
2Na + O2 = Na2O2
Причем, для натрия более характерен пероксид, а для калия – надпероксид:
K + O2 = KO2
- Пероксиды реагируют с холодной и горячей водой по-разному: с холодной водой происходит реакция обмена:
Na2O2 + 2H2O = 2NaOH + H2O2
В горячей воде происходит окислительно-восстановительная реакция:
2Na2O2 + H2O = 4NaOH + O2↑
2) Взаимодействие металлов с водой
Основные продукты при взаимодействии металлов с водой можно представить в виде следующей схемы:
Задание 8 ЕГЭ по химии
- Активные металлы, такие как натрий, калий, кальций, легко реагируют с водой, вытесняя водород. Реакции относятся к экзотермическим (проходят с выделением большого количества тепла), натрий и калий так активно реагируют с водой, что при контакте происходит их возгорание.
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
- Магний и алюминий тоже образуют гидроксиды, но для реакции необходимо нагревание. Алюминий берут в виде амальгамы.
Mg + 2H2O = Mg(OH)2 + H2↑
- Металлы средней активности требуют нагревания для взаимодействия с водой, при этом образуется оксид, а не гидроксид:
Zn + H2O = ZnO + H2↑
- Железо при взаимодействии с водой образует окалину (смесь оксида железа II и оксида железа III):
3Fe + 4H2O = Fe3O4 + 4H2
- На влажном воздухе железо превращается в бурый гидроксид железа III:
2Fe + 3H2O + 3O2 = 2Fe(OH)3
Задание в формате ЕГЭ с ответом:
Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами, которые образуются при взаимодействии этих веществ: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
- K + H2O →
- K2O + H2O →
- K + O2 →
- K2O2 + H2Oхолод. →
- KOH
- K2O
- KOH + H2O2
- KOH + H2
- KO2
А | Б | В | Г |
---|---|---|---|
Пример задания из КИМ ЕГЭ:
Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами, которые образуются при взаимодействии этих веществ: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
- Ba + O2 →
- BaO + H2O →
- Ba + H2O →
- BaO2 + H2O (горяч.) →
- Ba(OH) 2 + O2
- BaO2
- Ba(OH) 2
- BaO
- Ba(OH) 2 + H2
А | Б | В | Г |
---|---|---|---|
3) Амфотерные металлы
Алюминий, цинк и бериллий отличаются от других металлов тем, что могут вступать во взаимодействие с концентрированными растворами щелочей, понятие «амфотерные металлы» использовано для облегчения поиска, такое понятие не совсем верно.
2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2
Zn + 2NaOH + 2H2O = Na2[Zn(OH)4] + H2
Be + 2NaOH + 2H2O = Na2[Be(OH)4] + H2
4) Амфотерные оксиды и гидроксиды
Амфотерные оксиды и гидроксиды реагируют с концентрированными растворами щелочей, причем продукт зависит от агрегатного состояния исходной щелочи: если она твердая, то применяют сплавление и образуется средняя соль, если же щелочь дана в растворенном виде, то образуется комплексная соль. Эти различия очень часто встречаются в задании 8 на ЕГЭ по химии!
- При сплавлении:
Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O↑
Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O↑
- При растворении в концентрированной щелочи:
BeO + 2KOH + H2O = K2[Be(OH)4]
Be(OH)2 + 2KOH = K2[Be(OH)4]
Можно брать любую щелочь и любой амфотерный оксид или гидроксид.
- Амфотерные оксиды, при сплавлении с солями, вытесняют летучие кислотные оксиды:
Na2CO3 + Al2O3 = 2NaAlO2 + CO2↑
K2SO3 + ZnO = K2ZnO2 + SO2↑
Задание по образцу ФИПИ:
Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами, которые образуются при взаимодействии этих веществ: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
- Be + KOH р-р →
- BeO + KOH р-р →
- BeO + KOH тв. →
- Be(OH) 2 + KOH тв. →
- K2 [Be(OH) 4] + H2O
- K2 [Be(OH) 4] + H2
- K2O + Be(OH) 2
- K2 [Be(OH) 4]
- K2BeO2 + H2O
А | Б | В | Г |
---|---|---|---|
5) Комплексные соли
- Комплексные соли разлагаются при нагревании с потерей воды:
Na[Al(OH)4] = NaAlO2 + 2H2O
K2[Zn(OH)4] = K2ZnO2 + 2H2O
- Комплексные соли реагируют с сильными кислотами в двух вариантах (при избытке и при недостатке кислоты):
Na[Al(OH)4] + HCl = NaCl + H2O + Al(OH)3↓ (при недостатке кислоты)
Na[Al(OH)4] + 4HCl = NaCl + AlCl3 + 4H2O (при избытке кислоты)
- Комплексные соли реагируют со слабыми кислотами и летучими кислотными оксидами, получаемые сульфиды, карбонаты, сульфиты алюминия неустойчивы, поэтому вместо них записывают гидроксид амфотерного металла:
2Na[Al(OH)4] + H2S = Na2S + 2Al(OH)3 + 2H2O (при недостатке сероводородной кислоты)
Na[Al(OH)4] + H2S = NaHS + Al(OH)3 + H2O (при избытке сероводородной кислоты)
2Na[Al(OH)4] + CO2 = Na2CO3 + 2Al(OH)3 + H2O (при недостатке углекислого газа)
Na[Al(OH)4] + CO2 = NaHCO3 + Al(OH)3 (в условиях избытка углекислого газа)
Попробуйте решить задание ЕГЭ:
Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами, которые образуются при взаимодействии этих веществ: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
- Na2 [Zn(OH) 4] нагревание →
- Na2 [Zn(OH) 4] + H2S изб. →
- Na2 [Zn(OH) 4] + H2S нед. →
- NaOH тв. + Zn(OH) 2 →
- NaHS + ZnS + H2O
- Na2S + Zn(OH) 2 + H2O
- Na2ZnO2 + H2O
- Na2S + Zn + H2O
- Na2ZnO2 + H2
А | Б | В | Г |
---|---|---|---|
6) Амфотерные соли
Термин «амфотерные соли» некорректен, однако за последний месяц было более четырех тысяч запросов с таким сочетанием слов, под амфотерными солями школьник понимает соли, в анионе которого стоит амфотерный металл, а также комплексные соли, описанные выше. На самом деле, соли в которых амфотерный металл принадлежит аниону следует относить к самым обычным средним солям. Рассмотрим свойства некоторых из них, например, цинката натрия (Na2ZnO2) и алюмината калия (KAlO2).
- Реагируют с сильными кислотами:
Na2ZnO2 + 4HCl = 2NaCl + ZnCl2 + 2H2O
2KAlO2 + 4H2SO4 = K2SO4 + Al2(SO4)3 + 4H2O
Б) Растворяются в воде с образованием соответствующей комплексной соли:
KAlO2 + 2H2O = K[Al(OH)4]
- Также под амфотерными солями школьники подразумевают соли, содержащие в катионе металл в третьей валентности (что тоже является неверным, это средние соли) или цинк и бериллий, такие соли могут по-разному реагировать с растворами щелочей, например:
AlCl3 + 3NaOH = 3NaCl + Al(OH)3 (недостаток щелочи, разбавленный раствор щелочи)
AlCl3 + 4NaOH = NaCl + Na[Al(OH)4] (избыток щелочи, концентрированный раствор щелочи)
Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами, которые образуются при взаимодействии этих веществ: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
- Na2BeO2 + H2SO4 →
- Na2 [Be(OH) 4] + H2SO4 изб. →
- Na2 [Be(OH) 4] + H2SO4 нед. →
- Na2BeO2 + H2O →
- Na2SO4 + BeSO4 + H2O
- Na2SO4 + Be(OH) 2
- Na2SO4 + Be(OH) 2 + H2O
- Na2 [Be(OH) 4]
- NaOH + BeSO4 + H2O
А | Б | В | Г |
---|---|---|---|
Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами, которые образуются при взаимодействии этих веществ: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
- AlCl3 + KOH разб. →
- AlCl3 + K2CO3 р-р →
- AlCl3 + KOH конц. →
- Al2O3 + K2CO3 тв. →
- Al(OH) 3 + KCl
- KCl + KAlO2 + H2O
- KAlO2 + CO2
- K[Al(OH) 4] + KCl
- Al(OH) 3 + KCl + CO2
А | Б | В | Г |
---|---|---|---|
Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами, которые образуются при взаимодействии этих веществ: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
- Ba(OH) 2 нед. + AlCl3 →
- Ba(OH) 2 изб. + AlCl3 →
- Ba(AlO2)2 + HCl →
- Ba[Al(OH) 4]2 + HCl изб. →
- Ba(OH) 2 + AlCl3 + H2O
- BaCl2 + Ba[Al(OH) 4]2
- BaCl2 + AlCl3 + H2O
- BaCl2 + Al(OH) 3 + H2O
- BaCl2 + Al(OH) 3
А | Б | В | Г |
---|---|---|---|
7) Углерод на ЕГЭ
В задании 8 часто встречаются гидрокарбонаты, рассмотрим их важнейшие свойства на примере гидрокарбоната кальция.
Гидрокарбонаты, как и другие кислые соли, при взаимодействии с щелочами, оксидами, солями, кислотами и при нагревании часто превращаются в средние соли.
- Разложение при нагревании:
Ca(HCO3)2 → CaCO3 + CO2 + H2O
- Взаимодействие с щелочами:
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 → 2CaCO3 + 2H2O
Ca(HCO3)2 + 2NaOH → CaCO3 + Na2CO3 + 2H2O
- Взаимодействие с кислотами:
Ca(HCO3)2 + 2HCl → CaCl2 + 2CO2 + 2H2O
- Реакция с карбонатами. Эти реакции идут с образованием кислых солей, необходимый для их образования водород поступает из воды, поэтому составители используют такие обозначения как CO2 р-р или CaCO3 влажн., реакция идет по следующей схеме:
CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2
- Углекислый газ
Восстановление углерода активными металлами и углеродом:
CO2 + 2Mg → 2MgO + C
CO2 + C → 2CO
- Реакции с монооксидом углерода:
- CO или угарный газ – хороший восстановитель, реагирует с окислителями:
CO + CuO = CO2 + Cu
CO + Cl2 = COCl2
CO + Br2 = COBr2
2CO + O2 = 2CO2
- Монооксид углерода проявляет и окислительные свойства:
СO + H2 = CH3OH
- Вступает в реакции без изменения степени окисления:
CO + NaOHтв. = HCOONa (при сплавлении)
Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами, которые образуются при взаимодействии этих веществ: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
- KHCO3 + Ca(OH) 2 →
- Mg(HCO3)2 + H2CrO4 →
- MgCO3 + H2CrO4 →
- Ca(HCO3)2 + KOH →
- Cr2O3 + MgCO3 + H2O
- KOH + Ca(HCO3)2
- CaCO3 + K2CO3 + H2O
- MgCrO4 + H2O + CO2
- CaO + K2CO3 + H2O
А | Б | В | Г |
---|---|---|---|
Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами, которые образуются при взаимодействии этих веществ: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
- Mg + CO2 →
- MgO + CO2 →
- Mg(HCO3)2 + NaOH →
- MgCl2 + Na2CO3 →
- MgO + C
- MgCO3
- Mg + CO
- MgCO3 + Na2CO3 + H2O
- MgCO3 + NaCl
А | Б | В | Г |
---|---|---|---|
8) Азот на ЕГЭ
Очень популярной в заданиях ЕГЭ по химии является азотная кислота, в отличие от обычных кислот, в качестве окислителя выступает не протон водорода, а азот в высшей степени окисления.
В общем, схему реакции кислоты с металлами можно представить в следующем виде:
HNO3 + Me → Me+x(NO3)x + H2O + особый продукт
Особые продукты зависят от характера металла, приведем из в виде таблицы:
Таблица – свойства азотной кислоты
Реагент |
HNO3 концентрированная |
HNO3 разбавленная |
Активные металлы (металлы IA и IIА-группы в таблице Менделеева) |
N2O (редко NO) |
NH4NO3 (редко N2 или NH3) |
Неактивные металлы Cu, Ag, Hg |
NO2 |
NO |
Cr, Al, Fe |
На холоде реакция не идёт в следствие пассивации, При нагревании образуется NO2, а металл приобретает степень окисления +3 |
NO (редко N2, N2O) |
Металлы средней активности (все остальные металлы, например, Zn, Ni, Co) |
NO2 |
NO (редко N2, N2O) |
Au, Pt |
Реакция не идет |
Реакция не идет |
- Примеры реакций металлов с азотной кислотой:
4HNO3 разб. + Al = Al(NO3)3 + NO + 2H2O (при любой температуре)
6HNO3 конц. + Al = Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O (реакция идет только при нагревании)
10HNO3 разб. + 4Mg = 4Mg(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
10HNO3 конц. + 4Mg = 4Mg(NO3)2 + N2O + 5H2O
- C другими восстановителями азотные кислоты ведут себя аналогичным образом: у концентрированной продуктом является NO2, а у разбавленной – NO:
FeO + 4HNO3 конц. = Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O
3FeO + 10HNO3 разб. = 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O
- Азотная кислота реагирует и с неметаллами, например, с серой и углеродом:
6HNO3 конц. + S = H2SO4 + 6NO2 + 2H2O
4HNO3 конц. + С = CO2 + 4NO2 + 2H2O
Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами, которые образуются при взаимодействии этих веществ: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
- CuO + HNO3 конц. →
- CuO + HNO3 разб. →
- Cu + HNO3 конц. →
- Cu + HNO3 разб. →
- Cu(NO3)2 + H2O + NO2
- CuO + NO2 + O2
- Cu(NO3)2 + H2O
- Cu(NO3)2 + H2O + NO
- CuNO3 + H2O + NO
А | Б | В | Г |
---|---|---|---|
Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами, которые образуются при взаимодействии этих веществ: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
- FeO + HNO3 конц. →
- Fe + HNO3 конц. tºC →
- Fe(NO3)2 + HNO3 конц. →
- FeO + HNO3 разб. →
- Fe(NO3)2 + H2O + NO2
- Fe(NO3)3 + H2O + NO2
- Fe(NO3)2 + H2O + NO
- Fe(NO3)3 + H2O + NO
- Fe(NO3)2 + H2O
А | Б | В | Г |
---|---|---|---|
9) Фосфор на ЕГЭ
- Фосфор выступает в роли окислителя и восстановителя в реакции с щелочами:
4P + 3NaOH + 3H2O → 3NaH2PO2 + PH3↑
Это одна из самых популярных окислительно-восстановительных реакций с фосфором на ЕГЭ по химии.
- оксид фосфора III реагирует с холодными растворами щелочей и водой без изменения степени окисления:
P2O3 + 2KOH + H2O → 2KH2PO3
P2O3 + 3H2O → 2H3PO3 (или HPO2)
- Соединения фосфора III – хорошие восстановители, стремятся превратиться в соединения фосфора V:
P2O3 + окислитель → PO43‒ + продукты восстановления
P2O3 + 4KMnO4 + 10KOH → 2K3PO4 + 4K2MnO4 + 5H2O
P2O3 + 4HNO3 + H2O → 2H3PO4 + 4NO2
- Оксид фосфора V реагирует с водой, образуя ряд кислот:
P2O5 + H2O → 2HPO3 – метафосфорная (в сильном недостатке воды)
P2O5 + 2H2O → H4P2O7 – пирофосфорная (в небольшом недостатке воды)
P2O5 + 3H2O → 2H3PO4 – ортофосфорная (в избытке воды)
- Фосфаты могут образовывать кислые соли, при взаимодействии с фосфорной кислотой:
2K3PO4 + H3PO4 → 3K2HPO4
K3PO4 + 2H3PO4(большой избыток) → 3KH2PO4
Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами, которые образуются при взаимодействии этих веществ: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
- NaH2PO4 + NaOH нед. →
- NaH2PO4 + NaOH изб. →
- NaH2PO4 изб. + NaOH →
- NaH2PO4 нед. + NaOH →
- Na3PO4 + H2O
- NaH2PO3 + H2O
- Na3PO4 + P2O5
- NaH2PO2 + H2O
- Na2HPO4 + H2O
А | Б | В | Г |
---|---|---|---|
Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами, которые образуются при взаимодействии этих веществ: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
- P2O5 + H2O нед. →
- P2O3 + KOH →
- P + KOH →
- P2O5 нед. + H2O →
- K2HPO3 + H2O
- KH2PO2 + PH3
- HPO3
- H3PO4
- HPO2
А | Б | В | Г |
---|---|---|---|
10) Сера на ЕГЭ
Таблица ‒ Серная кислота
Свойства |
Разбавленная H2SO4 |
Концентрированная H2SO4 |
Окислительные свойства |
Окислитель за счет протона водорода |
Окислитель за счет серы |
Активные металлы |
2Na + H2SO4 = Na2SO4 + H2 |
8Na + 5H2SO4 = 4Na2SO4 + 4H2O + H2S↑ |
Металлы средней активности |
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2 |
3Zn + 4H2SO4 = 3ZnSO4 + 4H2O + S↓ (в зависимости от концентрации кислоты может выделиться SO2 или H2S) |
Al, Cr, Fe |
Как с другими металлами до водорода: Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2 |
На холоде реакция не идет (пассивация), при нагревании: 2Fe + 6H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 6H2O + 3SO2 |
Металлы средней активности |
Реакция не идет, так как эти металлы не могут вытеснить водород |
Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + 2H2O + SO2 |
- Обменная реакция с концентрированной серной кислотой:
NaCl + H2SO4 конц. = NaHSO4 + HCl↑ (при сильном нагревании)
Остальные обменные реакции стандартны и в этом материале рассмотрены не будут.
- Сероводород:
SO2 + 2H2S = 3S↓ + 2H2O
2H2S + 3O2 = 2H2O + 2SO2 (кислород в избытке)
2H2S + O2 = 2H2O + 2S↓ (кислород в недостатке)
Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами, которые образуются при взаимодействии этих веществ: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
- KCl тв. + H2SO4 конц. →
- KI + H2SO4 конц. →
- Fe + H2SO4 конц. tºC →
- FeO + H2SO4 конц. →
- Cl2 + K2SO4 + H2O
- KHSO4 + HI
- KHSO4 + HCl
- I2 + K2SO4 + H2S
- Fe2 (SO4)2 + H2O + SO2
- FeSO4 + H2O
А | Б | В | Г |
---|---|---|---|
11) Замещение неметаллов
Часто в задании 8 ЕГЭ по химии встречается замещение брома на хлор, или йода на хлор или бром. Галогены могут вытеснять друг друга и другие неметаллы из соединений. Чтобы понимать, какие неметаллы могут вытеснить другие неметаллы, нужно помнить о том, что в ПС Д.И. Менделеева элементы стоят таким образом, что чем правее и выше стоит элемент, тем сильнее проявляются его неметаллические свойства, и тем выше его электроотрицательность. Более электроотрицательные неметаллы могут вытеснять менее электроотрицательные. Так, хлор и бром стоят выше в таблице Менделеева, чем йод, поэтому могут вытеснить его из соединений:
2NaI + Br2 = 2NaBr + I2
2KI + Cl2 = 2KCl + I2
Хлор может вытеснить бром:
2NaBr + Cl2 = 2NaCl + Br2
Йод не может вытеснить другие галогены, так как расположен в ПС ниже хлора, брома и фтора, но йод может вытеснить те элементы-неметаллы, что стоят левее в Периодической системе, например, серу:
H2S + I2 = 2HI + S
Можно использовать ряд электроотрицательности неметаллов, на реальном ЕГЭ его не будет, легче запомнить Периодический закон, тем более что эти знания также нужны для выполнения задания 2 ЕГЭ по химии.
12) Взаимодействие неметаллов с другими неметаллами
Более электроотрицательные неметаллы могут окислить менее электроотрицательные неметаллы. То есть те элементы, которые стоят в ПС выше и правее отнимают электроны у тех неметаллов, которые стоят ниже и левее.
Например, хлор, бром и фтор могут окислить йод, серу, фосфор (наиболее популярные на ЕГЭ реакции). В таблице представлены наиболее популярные продукты:
Таблица – взаимодействие неметаллов
Восстановители |
Окислители |
|||||
F2 |
Cl2 |
Br2 |
I2 |
O2 |
S |
|
I2 |
IF7 IF5 |
ICl5 ICl3 ICl |
IBr5 IBr3 IBr |
‒ |
‒ |
‒ |
S |
SF6 |
SCl4 |
SBr4 |
‒ |
SO2 |
‒ |
P |
PF5 |
PCl5 PCl3 |
PBr5 PBr3 |
PI3 |
P2O3 P2O5 |
P2S3 P2S5 |
Si |
SiF4 |
SiCl4 |
SiBr4 |
SiI4 |
SiO2 |
SiS2 |
H2 |
HF |
HCl |
HBr |
HI |
H2O |
H2S |
Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами, которые образуются при взаимодействии этих веществ: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
- S + O2 →
- SO2 + O2 →
- H2S + SO2 →
- S + P →
- S + H2O
- SO2
- P2S3
- SO3
- S3P2
А | Б | В | Г |
---|---|---|---|
13) Медь и её соединения
2CuCl2 + 4KI = 2CuI↓ + I2 + 4KCl
Cu(OH)2 + 4NH3 = [Cu(NH3)4](OH)2 – темно-синий комплекс
Cu2O + 4NH3 + H2O = 2[Cu(NH3)2]OH – прозрачный раствор
3CuO + 2NH3 = 3Cu + N2 + 3H2O
14) Серебро и его соединения
AgCl + 2NH3 = [Ag(NH3)2]Cl
8AgNO3 + PH3 + 4H2O = H3PO4 + 8Ag + 8HNO3
15) Хром и его соединения
- Соединения хрома II – хорошие восстановители, при взаимодействии с окислителями превращаются в соединения хрома III
4CrO + O2 = 2Cr2O3
CrO + 4HNO3 = Cr(NO3)3 + 2H2O + NO2
- соединения хрома III проявляют как окислительные, так и восстановительные свойства:
2Na3[Cr(OH)6] + 3Br2 + 4NaOH = 6NaBr + 8H2O + 2Na2CrO4 (хром в степени окисления +3 является восстановителем)
2CrCl3 + H2 = 2CrCl2 + 2HCl (хром в степени окисления +3 является восстановителем)
- Дихроматы – соли, окрашивающие растворы в оранжевый цвет и хроматы – соли желтого цвета устойчивы в разных средах: в кислой среде устойчивы оранжевые дихроматы, а в щелочной – желтые хроматы. В зависимости от среды, они могут взаимно превращаться:
Хромат превращается в дихромат в кислой среде, раствор меняет цвет с желтого на оранжевый.
2Na2CrO4 + H2SO4 = Na2Cr2O7 + Na2SO4 + H2O
Дихромат превращается в хромат в щелочной среде, раствор меняет цвет с оранжевого на желтый.
K2Cr2O7 + 2KOH = 2K2CrO4 + H2O
В ЕГЭ по химии стали уже традиционными задания с соединениями хрома, особенно с дихроматами, в основном встречается их окислительно-восстановительные свойства:
16) Железо и его соединения
- Железо реагирует с концентрированной азотной и серной кислотой только при нагревании, с разбавленными кислотами реагирует при нормальных условиях, например:
Fe + 6HNO3 конц = Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O (при нагревании)
- Взаимодействие железа с галогенами и галогенводородами:
Таблица – Железо с галогенами и галогеноводородами
С галогенами |
С галогенводородом |
2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3 |
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 |
2Fe + 3Br2 = 2FeBr3 |
Fe + 2HBr = FeBr2 + H2 |
Fe + I2 = FeI2 |
Fe + 2HI = FeI2 + H2 |
- Соединения двухвалентного железа – хорошие восстановители, с окислителями превращаются в соединения трехвалентного железа:
FeO + 4HNO3 конц = Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O
2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
- Железная окалина – двойной оксид Fe3O4 или FeO·Fe2O3, проявляет как окислительные (за счет оксида железа III), так и восстановительные (за счет железа II) свойства, а также растворяется в кислотах, образуя две соли (железа II и железа III)
Fe3O4 + 4H2SO4 разб. = FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O (оксиды железа растворились в разбавленной серной кислоте без изменения степени окисления)
Fe3O4 + 8KI + 4H2SO4 = 3FeI2 + 4K2SO4 + I2 + 4H2O (железная окалина проявляет окислительные свойства за счет наличия железа III)
Fe3O4 + 10HNO3конц = 3Fe(NO3)3 + NO2 + 5H2O (железная окалина проявляет восстановительные свойства за счет железа II)
Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами, которые образуются при взаимодействии этих веществ: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
- Fe + I2 →
- Fe + Cl2 →
- Fe + HCl →
- Fe + O2 →
- FeI3
- FeCl2
- FeI2
- FeCl3
- FeO
- Fe3O4
А | Б | В | Г |
---|---|---|---|
Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами, которые образуются при взаимодействии этих веществ: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
- Fe + CuSO4 →
- Fe + H2SO4 р-р →
- Fe + H2SO4 конц. tºC →
- Fe + H2O + O2 →
- FeSO4 + Cu
- FeSO4 + H2
- Fe2(SO4)3 + Cu
- Fe2 (SO4)3 + H2
- Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
- Fe(OH) 3
А | Б | В | Г |
---|---|---|---|
17) Соединения марганца
- Марганец в степени окисления +7 проявляет окислительные свойства. Продукты его восстановления зависят от среды:
Примеры реакция перманганата калия:
2KMnO4 + 5Na2SO3 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + 5Na2SO4 + K2SO4 + 3H2O
2KMnO4 + 6KI + 4H2O = 2MnO2 + 3I2 + 8KOH
2KMnO4 + SO2 + 4KOH = K2SO4 + 2K2MnO4 + 2H2O
- Марганец в степени окисления +4 проявляет как окислительные. Так и восстановительные свойства.
Окислительные свойства чаще проявляет в кислой среде, восстанавливаясь до катиона +2.
MnO2 + 4HCl = MnCl2 + Cl2 + 2H2O
MnO2 + 2KI + 2H2SO4 = MnSO4 + I2 + K2SO4 + 2H2O
MnO2 + H2O2 + H2SO4 → O2 + MnSO4 + 2H2O
В) Марганец в степени окисления +4 проявляет и восстановительные свойства, окисляясь до +6 в щелочной среде, и до +7 в кислой:
MnO2 + Br2 + 4KOH = K2MnO4 + 2KBr + 2H2O
- Соединения марганца II, например, MnSO4 проявляет как окислительные, так и восстановительные свойства.
Окислительные свойства проявляет в реакциях с более активными металлами, например, с алюминием:
3MnSO4 + 2Al = 3Mn + Al2(SO4)3
Восстановительные свойства проявляет при взаимодействии с типичными окислителями.
2MnSO4 + 5PbO2 + 3H2SO4 = 2HMnO4 + 5PbSO4 + 2H2O
3MnSO4 + 2KMnO4 + 2H2O = 5MnO2 + K2SO4 + 2H2SO4
3MnSO4 + 2KClO3 + 12KOH = 3K2MnO4 + 2KCl + 3K2SO4 + 6H2O
18) Неметаллы с щелочами
- Галогены с щелочами:
Хлор, бром и йод реагируют с щелочами при разных условиях. На холоде окисления галогена происходит чаще до степени окисления +1 (восстановление в любых условиях происходит до степени окисления ‒1). Описать данную реакцию можно уравнением:
Г2 + 2NaOH = NaГ + NaГO + H2O (вместо гидроксида натрия можно взять любую щелочь, содержащую одновалентный металл: K, Cs, Rb)
2Г2 + 2Ca(OH)2 = CaГ2 + Ca(ГO)2 + 2H2O (вместо гидроксида кальция можно брать гидроксид бария и стронция).
Где Г = I, Cl, Br
Например:
Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O
2Cl2 + 2Ca(OH)2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O
При нагревании окисление галогена часто проходит до степени окисления +5:
3Г2 + 6NaOH = 5NaГ + NaГO3 + 3H2O
6Г2 + 6Ca(OH)2 = 5CaГ2 + Ca(ГO3)2 + 6H2O
Например:
3Cl2 + 6NaOH = 5NaCl + NaClO3 + 3H2O
6Cl2 + 6Ca(OH)2 = 5CaCl2 + Ca(ClO3)2 + 6H2O
Обращайте внимание на температуру, от Вашей внимательности зависят Ваши баллы на ЕГЭ по химии!
- Сера, селен и теллур тоже реагируют с щелочами по одной схеме:
3Э + 6NaOH = 2Na2Э + Na2ЭO3 + 3H2O
3Э + 3Ca(OH)2 = 2CaЭ + CaЭO3 + 3H2O
Например:
3S + 6NaOH = 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O
3S + 3Ca(OH)2 = 2CaS + CaSO3 + 3H2O
- Фосфор с щелочами:
4P + 3NaOH + 3H2O = 3NaH2PO2 + PH3↑
- Кремний с щелочами:
Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2
Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами, которые образуются при взаимодействии этих веществ: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
- S + NaOH →
- SO2 + NaOH →
- SO3 + NaOH →
- H2S + NaOH →
- NaHS + S + H2O
- Na2SO4 + H2O
- Na2S + Na2SO3 + H2O
- Na2SO3 + H2O
- Na2S + H2O
А | Б | В | Г |
---|---|---|---|
Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами, которые образуются при взаимодействии этих веществ: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
- P + NaOH →
- P2O3 + NaOH →
- P2O5 + NaOH изб. →
- P2O5 + NaOH нед. →
- NaH2PO2
- NaH2PO3
- Na3P
- Na3PO4
- NaH2PO4
А | Б | В | Г |
---|---|---|---|
19) Кислотные оксиды с щелочами
Кислотные оксиды реагируют с щелочами, образуя соль и воду, к нестандартным реакциям относят взаимодействие диоксида азота с щелочами, продукты которого зависят от наличия в среде кислорода:
2NO2 + 2NaOH = NaNO2 + NaNO3 + H2O
4NO2 + 4NaOH + O2 = 4NaNO3 + 2H2O
Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами, которые образуются при взаимодействии этих веществ: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
- NaOH + Cl2O →
- NaOH + NO2 + O2 →
- NaOH + Cl2O3 →
- NaOH + HNO3 →
- NaClO + H2O
- NaCl + HCl
- NaClO2 + H2O
- NaNO3 + H2O
- NaNO2 + NaNO3 + H2O
А | Б | В | Г |
---|---|---|---|
Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами, которые образуются при взаимодействии этих веществ: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
- NaOH + SO2 →
- NaOH + SO3 →
- NaOH + NO2 →
- NaOH + P2O5 →
- NaNO3 + NaNO2 + H2O
- Na2SO4 + H2O
- NaNO2 + H2O
- NaH2PO4
- NaH2PO3
- Na2SO3 + H2O
А | Б | В | Г |
---|---|---|---|
20) Гидриды, фосфиды, нитриды, сульфиды, карбиды
Многие неметаллы реагируют с активными металлами, образуя соли или солеподобные вещества, легко гидролизующиеся в воде или кислотах.
Для начала рассмотрим схемы образования этих веществ. В них неметалл часто проявляет низшую степень окисления (значение низшей степени окисления легко определяется по номеру группы: для этого от номера группы нужно отнять 8, например, для азота это будет 5 ‒ 8 = ‒3)
Таблица – Степени окисления, которые принимают неметаллы при взаимодействии с активными металлами:
С |
Si |
N и P |
S, Se, Te |
F, Cl, Br, I |
‒4 (с Na, K, Al) ‒1 (с Ca, Mg) |
‒4 |
‒3 |
‒2 |
‒1 |
Карбиды |
Силициды |
Нитриды и фосфиды |
Сульфиды, селениды, теллуриды |
Фториды, хлориды, бромиды, йодиды |
Степени окисления активных металлов равны номеру группы, в которой они стоят в ПС.
4Na + C = Na4C
4Al + 3C = Al4C3
Ca + 2C = CaC2
4K + Si = K4Si
3Ca + N2 = Ca3N2
3K + P = K3P
2Al + 3S = Al2S3
Ba + Cl2 = BaCl2
Практически все эти вещества, за исключением некоторых сульфидов и галогенидов (хлоридов, бромидов, йодидов, фторидов) неустойчивы в растворах и подвергаются мгновенному гидролизу, который стоит рассматривать как обычную обменную реакцию с водой:
K3P + 3HOH = 3KOH + PH3↑
Na4Si + 4HOH = 4NaOH + SiH4↑
Ca3N2 + 6HOH = 3Ca(OH)2 + 2NH3↑
Продукт гидролиза карбидов зависит от степени окисления углерода в исходном веществе: если она равна ‒1, то образуется ацетилен (C2H2), а если ‒4, то метан (CH4).
Al4C3 + 12HOH = 4Al(OH)3 + 3CH4↑
CaC2 + 2HOH = Ca(OH)2 + C2H2↑
Так же происходит их кислотный гидролиз:
Al4C3 + 12HCl = 4AlCl3 + 3CH4↑
Ba3P2 + 3H2SO4 = 3BaSO4 + 2PH3↑
Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами, которые образуются при взаимодействии этих веществ: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
- MgC2 + H2O →
- Na4C + H2O →
- Mg3P2 + H2O →
- Na3P + H2O →
- NaOH + C2H2
- Mg(OH) 2 + CH4
- Mg(OH) 2 + PH3
- NaOH + CH4
- Mg(OH) 2 + C2H2
- NaOH + PH3
А | Б | В | Г |
---|---|---|---|
21) Гидролиз бинарных соединений с ковалентной полярной связью
При гидролизе бинарных соединений неметаллов важно помнить, что степень окисления неметаллов не изменяется, из неметалла с положительной степенью окисления образуется кислотный гидроксид (кислородсодержащая кислота), из отрицательно заряженного неметалла образуется бескислородная кислота:
PCl5 + 4H2O = H3PO4 + 5HCl
SF6 + 4H2O = H2SO4 + 6HF
ICl3 + 2H2O = HIO2 + 3HCl
Для образования гидроксидов неметаллов можно воспользоваться следующей таблицей:
Степень окисления неметалла |
Э+1 |
Э+3 |
Э+4 |
Э+5 |
Э+6 |
Э+7 |
Соответствующая кислота (кислотный гидроксид) |
НЭО |
HЭO2 Или H3ЭO3 |
H2ЭO3 |
HЭO3 Или H3ЭO4 |
H2ЭO4 |
HЭO4 |
Примеры |
HClO |
HClO2 H3PO3 |
H2SO3 |
HIO3 H3PO4 |
H2SO4 |
HClO4 |
Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами, которые образуются при взаимодействии этих веществ: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
- ICl + H2O →
- ICl3 + H2O →
- ICl5 + H2O →
- ICl7 + H2O →
- HClO3 + HI
- HIO + HCl
- HIO4 + HCl
- HIO2 + HCl
- HIO3 + HCl
А | Б | В | Г |
---|---|---|---|
Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами, которые образуются при взаимодействии этих веществ: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
- PCl3 + H2O →
- SCl4 + H2O →
- SiCl4 + H2O →
- PCl5 + H2O →
- H2SO4 + HCl
- H2SiO3 + HCl
- H3PO3 + HCl
- SO2 + HCl
- HPO3 + HCl
А | Б | В | Г |
---|---|---|---|
22) Взаимный гидролиз
При взаимодействии некоторых солей могут образоваться новые соли, неустойчивые в растворах, в таких случаях в таблице растворимости на пересечении катиона и аниона мы видим прочерк (не существует или необратимо разлагается водой), например, сульфид алюминия:
Сульфид алюминия образуется в реакциях между растворимыми сульфидами и солями алюминия:
3Na2S + 2AlCl3 = 6NaCl + Al2S3
Но данная запись неверна, так как сульфида алюминия не существует в растворах, записываем уравнение гидролиза этой соли:
Al2S3 + 6HOH = 2Al(OH)3↓ + 3H2S↑
Объединим первое уравнение со вторым(левую часть первого уравнение соединяем с левой частью второго уравнения, а правую с правой, все коэффициенты сохраняем):
3Na2S + 2AlCl3 + Al2S3 + 6H2O = 6NaCl + Al2S3 + 2Al(OH)3↓ + 3H2S↑
Сокращаем сульфид алюминия, так как он есть и в правой части реакции, и в левой:
3Na2S + 2AlCl3 + 6H2O = 6NaCl + 2Al(OH)3↓ + 3H2S↑ - так выглядит реакция взаимодействия растворов сульфида натрия и хлорида алюминия.
Рассмотрим еще один пример - взаимодействие карбоната калия и нитрата железа III:
3K2CO3 + 2Fe(NO3)3 = Fe2(CO3)3 + 6KNO3
Образовавшийся карбонат железа III разлагается в воде:
Fe2(CO3)3 + 3H2O = 2Fe(OH)3↓ + 3CO2↑
Соединяем два уравнения:
3K2CO3 + 2Fe(NO3)3 + Fe2(CO3)3 + 3H2O = Fe2(CO3)3 + 6KNO3 + 2Fe(OH)3↓ + 3CO2↑
Сокращаем карбонат железа III с обеих сторон:
3K2CO3 + 2Fe(NO3)3 + 3H2O = 6KNO3 + 2Fe(OH)3↓ + 3CO2↑
Взаимный гидролиз попался мне на реальном досрочном ЕГЭ по химии 2022 во второй части!
Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами, которые образуются при взаимодействии этих веществ: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
- CrCl3 + NaOH изб. →
- CrCl3 + NaOH нед. →
- CrCl3 + Na2S р-р →
- Cr2O3 + Na2SO3 →
- Cr(OH) 3 + NaCl + SO2
- NaCl + Cr(OH) 3
- Cr(OH) 3 + NaCl + H2S
- NaCrO2 + SO2
- Na3 [Cr(OH) 6] + NaCl
А | Б | В | Г |
---|---|---|---|
Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами, которые образуются при взаимодействии этих веществ: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
- AlCl3 + K2CO3 р-р →
- AlCl3 + KOH изб. →
- AlCl3 + KOH нед. →
- Al2O3 + K2CO3 →
- KCl + K[Al(OH) 4]
- Al(OH) 3 + KCl + CO2
- Al2 (CO3)3 + KCl
- KAlO2 + CO2
- Al(OH) 3 + KCl
А | Б | В | Г |
---|---|---|---|