Решение заданий занятия № 3.

Денисова В.Г.
Мастер-класс «Химические свойства веществ в заданиях ЕГЭ»
Решение заданий занятия № 3.
(Обоснования и ответы взяты из решения Ольги Эдуардовны Сикорской)
1) перманганат калия с нитритом натрия в растворе гидроксида калия
Перманганат калия – окислитель, нитрит натрия – восстановитель, среда щелочная.
В щелочной среде перманганат восстанавливается до манганата калия (схема 1),
нитрит окисляется до нитрата.
2KMnO4 +NaNO2 + 2KOH = NaNO3+ 2 K2MnO4+ H2O
Это задание все выполнили без ошибок.
2) сероводород с водным раствором хромата калия;
Хромат калия – окислитель, сероводород – восстановитель, среда будет близка к
нейтральной, так как сероводород – очень слабая кислота, а растворимость
сероводорода незначительная. В нейтральной среде хромат восстанавливается до
гидроксида хрома (III) (схема 3), а сероводород окисляется до серы (схема 7)
2K2CrO4 + 3H2S + 2H2O = 3S + 2Cr(OH)3 + 4KOH
В этом задании были допущены ошибки, некоторые посчитали, что продуктом
окисления сероводорода будет сульфат-ион.
3) алюминий с очень разбавленной азотной кислотой (см. таблицу 1)
Алюминий – восстановитель, азотная кислота – окислитель. Среда кислая. Согласно
таблице 1, азотная кислота восстановится до иона аммония, алюминий окислится до
Аl 3+
8Al +30HNO3 = 3NH4NO3 + 8Al(NO3)3 +9H2O
Это задание все выполнили без ошибок.
4) фосфор с концентрированной серной кислотой
Фосфор – восстановитель, серная кислота концентрированная – сильный окислитель.
Среда кислая. Согласно схеме 6, серная кислота восстановится в SO2 , a фосфор
окислится до фосфорной кислоты.
2Р +5Н2SO4(конц) = 5SO2 +2H3PO4 +2H2O В качестве продукта можно было
записать метафосфорную кислоту, особенно, если концентрацию серной кислоты
считать близкой к 100%.
Многие посчитали, что продуктом окисления фосфора будет фосфористая
кислота. Возможно, если фосфора избыток, а серной кислоты – недостаток, и
она не очень концентрированная, так может получиться. Но фосфористая
кислота легко окисляется до фосфорной.
Денисова В.Г.
Мастер-класс «Химические свойства веществ в заданиях ЕГЭ»
5) сульфит калия с концентрированной азотной кислотой
Cульфит калия - восстановитель, концентрированная азотная кислота – окислитель
сильный. Среда кислая.
Согласно схеме 4, концентрированная азотная кислота восстановится до NO 2 , а
сульфит калия окислится в сульфат калия.
К2SO3 + 2 HNO3(конц) = К2SO4 +2NO2 +H2O
В некоторых работах как продукт восстановления концентрированной азотной
кислоты указан NO.
6) бромат калия с йодидом калия в сернокислом растворе
Бромат калия – окислитель, иодид калия – восстановитель.
Среда кислая.
Кислородные соединения галогенов восстанавливаются до галогенид-ионов,
галогениды окисляются до свободных галогенов.
КВrO3 +6KI +3H2SO4 = KBr +3I2 + 3K2SO4 +3H2O
Некоторые участники мастер-класса не ограничились материалами лекции,
заглянули в справочники и нашли информацию о том, что в кислой среде бромат
восстановится до свободного брома:
2КВrO3 +10KI +6H2SO4 = Br2 +5I2 + 6K2SO4 +6H2O
Возникает вопрос: как правильно? Мы на него не сможем однозначно ответить:
это зависит от соотношения реагентов, их концентраций. В заданиях С1 ЕГЭ
выполнить задание так, как задумано составителями помогут ключевые
вещества, присутствующие в схеме. В целом, при проверке заданий С1
правильным
считается
решение,
соответствующее
условию
и
не
противоречащее здравому смыслу. В материалах занятия № 4 вы увидите, что
возможно несколько правильных решений одного и того же задания.
В этом задании было допущено много ошибок при составлении формулы бромата:
ВrO –– гипобромит; ВrO2– – бромит; ВrO3– – бромат; ВrO4 –– пербромат.
7) сульфат железа (II) с концентрированной серной кислотой
Cульфат железа (II) –восстановитель, концентрированная серная кислота –
окислитель. Среда кислая.Согласно схеме 6, концентрированная серная кислота
восстановится до SO2, а сульфат железа (II) окислится в сульфат железа (III).
2FeSO4 + 2H2SO4(конц) = Fe2(SO4)3 +SO2+2H2O
Некоторые указали в качестве продукта восстановления серной кислоты серу, но
она тут же будет окисляться серной кислотой до сернистого газа.
Денисова В.Г.
Мастер-класс «Химические свойства веществ в заданиях ЕГЭ»
8) сульфат хрома (III) с бромом в растворе гидроксида калия
Сульфат хрома (III) – восстановитель, бром –окислитель. Среда щелочная .
Все соединения хрома(III) можно окислить в щелочной среде до хромата, бром
восстановится в бромид ион.
Сr2(SO4)3 +3Br2 +16KOH = 2K2CrO4 +6KBr +3K2SO4+8H2O
В некоторых работах среди продуктов оказались серная и бромоводородная кислоты, они тут
же нейтрализуются гидроксидом калия до соответствующих солей.
9) нитрат натрия с раствором гидроксида натрия в присутствии алюминия
Нитрат натрия – окислитель, алюминий – восстановитель. Среда щелочная. При
взаимодействии алюминия с щелочью выделяется атомарный водород,
восстанавливающий нитрат- ион до аммиака:
3NaNO3 +5NaOH +8 Al +18H2O = 8Na
+3NH3
В некоторых работах в левой части была пропущена вода, схема не уравнена.
Были работы, в которых в качестве продукта указан метаалюминат натрия, но
он в воде сразу переходит в комплексное соединение.
В части работ продукт записан как гексагидроксоалюминат натрия, это
вещество образуется в концентрированных растворах щелочей. В разбавленных
растворах щелочей получается диакватетрагидроксоалюминат
Na[Al(OH)4(H2O)2], который чаще всего записывают как тетрагидроксоалюминат
натрия.
10) феррат калия с водным раствором аммиака.
Феррат калия – окислитель, аммиак – восстановитель, среда щелочная. Ферраты
восстанавливаются до соединений железа (III), в щелочной среде, создаваемой
раствором аммиака, получится гидроксид железа(III), аммиак окисляется до азота.
2К2FeO4 +2NH3 +2H2O = N2 +2Fe(OH)3 +4KOH
В некоторых работах раствор аммиака записан как гидроксид аммония (что
нежелательно) или как гидрат аммиака (что допустимо, но не обязательно). В
качестве продукта в некоторых работах указан FeO(OH), что допустимо, а в
некоторых Fe2O3, что не совсем верно, гидроксокомплекс железа, что мало
вероятно, так как железо образует гилроксокомплексы в жестких условиях Без
участия катализатора аммиак окисляется до азота, в некоторых работах было
показано окисления аммиака до нитрата, оксида азота (II), что мало вероятно.
В некоторых работах были допущены ошибки из-за неправильно записанных
формул исходных веществ, пропущены коэффициенты, не сокращены кратные
коэффициенты, не написаны обоснования выбора тех или иных продуктов.