Химические свойства веществ в заданиях ЕГЭ

Денисова В.Г.
Мастер-класс «Химические свойства веществ в заданиях ЕГЭ»
Занятие 6 . Методика решения заданий С 2
Прежде, чем мы начнем разбирать методику выполнения заданий С2, небольшой
анализ примеров С2, которые Вы прислали во входных заданиях.. Всего мной было
обнаружено 56 разных заданий, некоторые из них повторялись от 2 до 8 раз. Именно
поэтому я решила разобрать самые «популярные» из присланных Вами заданий.
Пример 1. Задание, которое повторяется 8 раз.
Даны: Нитрат натрия, фосфор, бром, гидроксид калия (раствор).
Напомню, что в соответствии с новыми правилами, эксперты проверяют и
учитывают только первые четыре уравнения реакций, записанные учеником.
Остальные уравнения, даже если они правильные, не рассматриваются. Именно
поэтому очень важно научить выпускников определять реакции, идущие
наверняка.
Шаг первый: записать формулы предложенных в задании веществ.
NaNO3,
P,
Br2,
KOH
Шаг второй: под каждым веществом подписать, к какому классу оно относится:
NaNO3,
P,
Br2,
KOH
Соль
Неметалл
Неметалл
Щелочь
Шаг третий: следуя схеме взаимодействия (см. занятие №5) соединить те вещества,
которые могут реагировать
NaNO3,
P,
Br2,
KOH
Соль
Неметалл
Неметалл
Щелочь
Шаг четвертый: проверить, все ли из выбранных реакций возможны.
В нашем случае реакция соль + щелочь не идёт, так как не образуются неэлектролиты
или слабые электролиты. (Соединяющую эти вещества линию нужно убрать)
Следовательно, нужно искать еще один вариант. Для этого выполняется шаг 5.
Шаг пятый: под всеми веществами подписать окислительно-восстановительные
свойства. Нитрат – окислитель, так как азот находится в высшей степени окисления,
фосфор и бром проявляют окислительно-восстановительную двойственность, приём у
Денисова В.Г.
Мастер-класс «Химические свойства веществ в заданиях ЕГЭ»
брома в большей степени проявляются свойства окислителя, у фосфора восстановителя. Щелочи не проявляют окислительно-восстановительных свойств.
NaNO3,
Ок-ль
P,
о/в
Br2,
KOH
о/в
Шаг шестой: соединим вещества, которые могут реагировать между собой как
окислители и восстановители.
NaNO3,
P,
Br2,
KOH
Ок-ль
о/в
о/в
Шаг седьмой: совместим эти схемы и проанализируем результат:
NaNO3,
P,
Br2,
KOH
Соль
Неметалл
Щелочь
ок-ль
о/в
Неметалл
о/в
Итак:
1)Неметаллы с щелочью вступают в реакцию диспропорционирования, так как обладают
окислительно-восстановительной двойственностью, а щелочь не обладает о/в свойствами.
2) Фосфор с бромом реагируют, при этом бром выступает окислителем, а фосфор восстановителем.
3) Нитрат натрия окисляет фосфор.
Шаг восьмой: записываем уравнения реакций, начиная с самого простого:
1. 2P + 5Br2 = 2PBr5 ( или 2P + 3Br2 = 2PBr3)
2. 5NaNO3 + 2P = Р2О5 + 5NaNO2
3. 2KOH + Br2 = KBrO + KBr + H2O (на холоде) или
6KOH + 3Br2 = KBrO3 + 5KBr + 3H2O (в горячем растворе)
4. 3KOH + 4P + 3H2O = PH3 + 3KPH2O2
Денисова В.Г.
Мастер-класс «Химические свойства веществ в заданиях ЕГЭ»
Пример 2. Задание, которое повторяется 7 раз.
Даны: дихромат калия, серная кислота (конц.), фторид калия, гидроксид рубидия
Шаг первый: записать формулы предложенных в задании веществ.
K2Cr2O7,
H2SO4,
KF,
RbOH
Шаг второй: под каждым веществом подписать, к какому классу оно относится:
K2Cr2O7,
H2SO4,
KF,
RbOH
Соль
кислота
соль
Щелочь
Шаг третий: следуя схеме взаимодействия (см. занятие №5) соединить те вещества,
которые могут реагировать
K2Cr2O7,
H2SO4,
KF,
RbOH
Соль
кислота
соль
Щелочь
Шаг четвертый: проверить, все ли из выбранных реакций возможны.
Не будут взаимодействовать фторид калия с дихроматом калия, фторид калия с
гидроксидом рубидия, так как не получаются неэлектролиты и слабые электролиты.
(Соединяющие эти вещества линии нужно убрать)
K2Cr2O7,
H2SO4,
KF,
RbOH
Соль
кислота
соль
Щелочь
Денисова В.Г.
Мастер-класс «Химические свойства веществ в заданиях ЕГЭ»
Шаг пятый: под всеми веществами подписать окислительно-восстановительные
свойства. Дихромат и концентрированная серная кислота – окислители, так как хром и
сера в них находятся в высших степенях окисления, щелочь и фторид калия не
проявляют окислительно-восстановительных свойств. Следовательно, окислительновосстановительных реакций не может быть.
K2Cr2O7,
H2SO4,
KF,
RbOH
Ок-ль
ок-ль
Шаг шестой: проанализируем результат:
Итак:
1) Концентрированная серная кислота будет вытеснять более летучую и слабую фтороводородную
кислоту из фторида;
2) Концентрированная серная кислота будет вытеснять более слабую и менее устойчивую кислоту из
дихромата.
3) Между гидроксидом рубидия и серной кислотой пройдет реакция нейтрализации.
4) Дихроматы в щелочной среде превращаются в хроматы.
Шаг седьмой: записываем уравнения реакций, начиная с самого простого:
1. H2SO4 + 2RbOH = Rb2SO4 + 2H2O (или H2SO4 + RbOH = RbНSO4 + H2O)
2. H2SO4 + 2KF = K2SO4 + 2HF (или H2SO4 + KF = KНSO4 + HF)
3. K2Cr2O7 + 2H2SO4 = 2KНSO4+ H2O + 2CrO3
4. K2Cr2O7 +2RbOH = Rb2CrO4 + K2CrO4+ H2O
Пример 3. Задание, которое повторяется 6 раз.
Даны вещества: сера, сероводород, азотная кислота (конц.), серная кислота (конц.).
Шаг первый: записать формулы предложенных в задании веществ.
S
H2S
HNO3
H2SO4
Шаг второй: под каждым веществом подписать, к какому классу оно относится:
S
H2S
HNO3
H2SO4
неметалл
кислота
кислота
кислота
Шаг третий: следуя схеме взаимодействия (см. занятие №5) соединить те вещества,
которые могут реагировать. В соответствии со схемой вещества не могут реагировать.
Шаг четвертый: под всеми веществами подписать окислительно-восстановительные
свойства. Концентрированные серная и азотная кислоты – окислители, так как азот и
сера в них находятся в высших степенях окисления, сероводород – восстановитель,
так как сера находится в низшей степени окисления, сера проявляет окислительновосстановительную двойственность.
S
H2S
HNO3
H2SO4
О/В
в-ль
ок-ль
ок-ль
Денисова В.Г.
Мастер-класс «Химические свойства веществ в заданиях ЕГЭ»
Шаг пятый: соединим вещества, которые могут реагировать между собой как
окислители и восстановители.
S
H2S
HNO3
H2SO4
О/В
в-ль
ок-ль
ок-ль
Шаг шестой: проанализируем результат
Итак:
1) Концентрированная серная кислота будет окислять серу и сероводород, восстанавливаясь до
сернистого газа;
2) Концентрированная азотная кислота будет окислять серу и сероводород, восстанавливаясь до
диоксида азота
3) Сероводород и серой образуют дисульфид водорода.
Шаг седьмой: записываем уравнения реакций, начиная с самого простого:
1. 2H2SO4 + S = 3SO2 + 2H2O
2. 6HNO3 + S = H2SO4 + 6NO2 + 2H2O
3. 3H2SO4 + H2S = 4SO2 + 4H2O ( или H2SO4 + H2S = SO2 + S +2H2O)
4. 8HNO3 + H2S = H2SO4 + 8NO2 + 4H2O (или 2HNO3 + H2S = S + 2NO2 + 2H2O )
5. H2S+ S = H2S2
Пример 4. Задание, которое повторяется 2 раза.
Даны: раствор тетрагидроксоалюмината натрия, углекислый газ, магний, раствор
хлорида алюминия
Это задание нужно рассмотреть, так как здесь используется комплексное
соединение, многие участники мастер-класса прислали задания с комплексными
солями.
Шаг первый: записать формулы предложенных в задании веществ.
Na[Al(OH)4]
CO2
Mg
AlCl3
Шаг второй: под каждым веществом подписать, к какому классу оно относится:
Na[Al(OH)4]
CO2
Mg
AlCl3
Соль
кислотный оксид
металл
соль
Денисова В.Г.
Мастер-класс «Химические свойства веществ в заданиях ЕГЭ»
Шаг третий: следуя схеме взаимодействия (см. занятие №5) соединить те вещества,
которые могут реагировать
Na[Al(OH)4]
CO2
Mg
AlCl3
Соль
кислотный оксид
металл
соль
Шаг четвертый: проверить, все ли из выбранных реакций возможны.
В нашем случае комплексная соль не будет реагировать с магнием (магний не может
вытеснить натрий), углекислый газ не может реагировать с хлоридом алюминия, так
как это соль бескислородной и сильной кислоты, а углекислый газ может вытеснить
кислотный оксид из состава соли более слабой кислоты, или соответствующей более
летучему оксиду. Уберем линии, соединяющие эти вещества.
Na[Al(OH)4]
CO2
Mg
AlCl3
Соль
кислотный оксид
металл
соль
Шаг пятый: под всеми веществами подписать окислительно-восстановительные
свойства. CO2 – окислитель, так как углерод находится в высшей степени окисления,
магний –восстановитель. Предложенные соли могут проявлять слабые окислительные
свойства из-за того, что алюминий находится в высшей степени окисления. Хлоридион может проявлять свойства восстановителя с сильным окислителем, которого в
нашем примере нет.
Na[Al(OH)4]
CO2
Mg
AlCl3
Ок-ль
Ок-ль
вос-ль
Ок-ль
Шаг шестой: соединим вещества, которые могут реагировать между собой как
окислители и восстановители.
Na[Al(OH)4]
CO2
Mg
AlCl3
Ок-ль
Ок-ль
вос-ль
Ок-ль
Денисова В.Г.
Мастер-класс «Химические свойства веществ в заданиях ЕГЭ»
Шаг седьмой: совместим эти схемы и проанализируем результат:
Na[Al(OH)4]
CO2
Mg
Соль
кислотный оксид
Ок-ль
Ок-ль
AlCl3
металл
соль
вос-ль
Ок-ль
Итак: Продублировались реакции между углекислым газом и магнием, хлоридом алюминия и магнием,
они обязательно пойдут. Из оставшихся реакций более вероятны взаимодействия комплексной соли с
углекислым газом и хлоридом алюминия (это кислотно-основные взаимодействия), так как комплекс
сильно щелочной, а углекислый газ и хлорид алюминия при растворении создают кислую среду. Магний
же с щелочами при обычных условиях не реагирует.
Шаг восьмой: записываем уравнения реакций, начиная с самого простого:
1. 2Mg + CO2 = 2MgO + C
2.3Mg + 2AlCl3 = 2Al + 3MgCl2
3. Na[Al(OH)4] + CO2 = NaHCO3+ Al(OH)3
4. 3Na[Al(OH)4] + AlCl3 = 3NaCl + 4Al(OH)3
Хочу обратить Ваше внимание на следующую закономерность: если реакция
продублировалась, то она точно будет окислительно-восстановительной
(обменное или кислотно-основное взаимодействие не пойдет).
Рассмотрим последний пример:
Пример 5. Задание повторяется 2 раза.
Даны: железо, оксид железа (III), иодоводород и оксид железа (II).
Fe
Шаг первый: записать формулы предложенных в задании веществ.
Fe2O3
HI
Fe
Шаг второй: под каждым веществом подписать, к какому классу оно относится:
Fe2O3
HI
FeO
металл
амфотерный оксид
кислота
FeO
основный оксид
Денисова В.Г.
Мастер-класс «Химические свойства веществ в заданиях ЕГЭ»
Шаг третий: следуя схеме взаимодействия (см. занятие №5) соединить те вещества,
которые могут реагировать
Fe
Fe2O3
HI
FeO
металл
амфотерный оксид
кислота
основный оксид
Шаг четвертый: проверить, все ли из выбранных реакций возможны.
В нашем случае реакция железа с оксидом железа (II) не идёт, железо не может
вытеснить само себя из оксида. (Соединяющую эти вещества линию нужно убрать)
Шаг пятый: под всеми веществами подписать окислительно-восстановительные
свойства. Железо – восстановитель, все остальные вещества проявляют окислительновосстановительную двойственность, но у оксида железа (III) в большей степени
проявляются окислительные свойства, у оксида железа (II) – восстановительные,
йодоводородная кислота – восстановитель за счет анионов йода, окислитель – счёт
катионов водорода.
Fe
Fe2O3
HI
FeO
в-ль
о/в
о/в
о/в
Шаг шестой: соединим вещества, которые могут реагировать между собой как
окислители и восстановители.
Fe
Fe2O3
HI
FeO
в-ль
о/в
о/в
Шаг седьмой: совместим эти схемы и проанализируем результат:
Fe
Fe2O3
HI
металл
в-ль
амфотерный оксид
о/в
кислота
о/в
о/в
FeO
основный оксид
о/в
Денисова В.Г.
Мастер-класс «Химические свойства веществ в заданиях ЕГЭ»
Итак: все взаимодействия продублировались, все они возможны.
Шаг восьмой: записываем уравнения реакций, начиная с самого простого (или
очевидного):
1. Fe + 2HI = FeI2 + H2
2. FeO + 2HI = FeI2 + H2O
3. Fe + Fe2O3 = 3FeO
4. Fe2O3+ 6HI = 2FeI2 + I2 + 3H2O
При работе по этой методике с учащимися нужно требовать, чтобы они
выучили схему взаимодействий веществ, первоначально можно разрешать
подсматривать в нее, но по мере того, как накапливается опыт решения
заданий, использование схемы в качестве подсказки нужно исключить.
Задание
Вам предстоит решить 5 заданий С2 (все примеры взяты из входных
заданий участников мастер-класса). Рассуждения можно не записывать. Нужен
только ответ – 4 уравнения реакций, которые возможны между предложенными
веществами. Если реакция может проходить по-разному, второй вариант
записывайте в скобках. Обращайте внимание на то, в каком виде даются
вещества: раствор, концентрированный раствор, кристаллическое вещество.
Если это в задании не указывается, Вы имеете право использовать как
разбавленные и концентрированные растворы, так и чистые вещества. При
составлении уравнений реакций нужно указывать, в каком виде Вы
использовали вещество. Для всех реакций желательно указывать условия.
1) Даны вещества: кремний, гидрокарбонат натрия, гидроксид калия, соляная
кислота.
2) Даны вещества: хлорид меди (II), кислород, концентрированная серная кислота,
йодоводород.
3) Даны вещества: оксид кальция, углерод (графит или кокс), оксид железа(II),
азотная кислота (конц.).
4) Даны растворы: тетрагидроксоалюмината калия, хлорида хрома (III),
карбоната калия и угольной кислоты.
5) Даны вещества: конц. азотная кислота и растворы карбоната натрия, хлорида
алюминия, сульфита натрия.
Напишите уравнения четырех возможных реакций между всеми предложенными
веществами, не повторяя пары реагентов.
Ответы (с указанием фамилии) оформляются в файле WORD, имя файла Familija-Z-6.
(Familija- фамилия участника – англ.) Работы, выполненные в WORDe, отправляются
электронной почтой на адрес ximclass@mail.ru, с обязательным указанием в Теме письма слов
"Мастер-класс" с указанием номера задания ( Z6) и фамилии (Например: Мастер-класс, Z6,
Иванов А.А.).
Контрольный срок выполнения задания №6 до 21-00 мск вр, 28.02.11 (понедельник).