Учебник reknow · 11 класс

ЕГЭ: химия: теория

28 тем — объяснения простым языком, формулы, рисунки и разобранные примеры. К каждой теме — тренажёр.

Задание 1 ЕГЭ по химии: строение электронных оболочек атомов
Задание 2 ЕГЭ по химии: периодический закон и закономерности
Задание 3 ЕГЭ по химии: электроотрицательность, степень окисления и валентность
Задание 4 ЕГЭ по химии: химическая связь и кристаллическая решётка
Задание 5 ЕГЭ по химии: классификация и номенклатура неорганических веществ
Задание 6 ЕГЭ по химии: вещества X и Y
Задание 7 ЕГЭ по химии: вещество и реагенты
Задание 8 ЕГЭ по химии: исходные вещества и продукты реакции
Задание 9 ЕГЭ по химии: генетическая связь неорганических веществ
Задание 10 ЕГЭ по химии: классификация органических веществ
Задание 11 ЕГЭ по химии: изомеры и гомологи
Задание 12 ЕГЭ по химии: свойства углеводородов и кислородсодержащих веществ
Задание 13 ЕГЭ по химии: жиры, углеводы, амины, аминокислоты и белки
Задание 14 ЕГЭ по химии: схема реакции и продукт (углеводороды, галогенпроизводные)
Задание 15 ЕГЭ по химии: схема реакции и вещество X (кислородсодержащие соединения)
Задание 16 ЕГЭ по химии: генетическая связь органических веществ
Задание 17 ЕГЭ по химии: классификация химических реакций
Задание 18 ЕГЭ по химии: скорость химической реакции
Задание 19 ЕГЭ по химии: окислительно-восстановительные реакции
Задание 20 ЕГЭ по химии: электролиз расплавов и растворов
Задание 21 ЕГЭ по химии: гидролиз солей и pH растворов
Задание 22 ЕГЭ по химии: смещение химического равновесия
Задание 23 ЕГЭ по химии: исходные и равновесные концентрации
Задание 24 ЕГЭ по химии: качественные реакции
Задание 25 ЕГЭ по химии: химия и жизнь
Задание 26 ЕГЭ по химии: массовая доля и концентрация вещества в растворе
Задание 27 ЕГЭ по химии: расчёты по термохимическим уравнениям
Задание 28 ЕГЭ по химии: избыток и недостаток, примеси, выход продукта

Часть 1 — краткий ответ (задания 1–28) · ЕГЭ по химии

Задание 1 ЕГЭ по химии: строение электронных оболочек атомов

Простыми словами

Электроны в атоме живут как жильцы многоэтажного дома: этажи — энергетические уровни, квартиры — подуровни $s, p, d$ , комнаты — орбитали, и в каждой комнате не больше двух жильцов. Заселяют дом снизу вверх, а в квартире сначала занимают все комнаты по одному.

Задания 1–3 ЕГЭ решают по одному ряду из пяти элементов. В задании 1 выбирают элементы с нужным строением атома: число внешних электронов, неспаренных электронов, конфигурация иона. Ответ — номера без пробелов в любом порядке, 1 балл.

Уровни и подуровни

Подуровень	Орбиталей	Максимум электронов
$s$	1	2
$p$	3	6
$d$	5	10
$f$	7	14

N_{m a x} = 2 n^{2}

максимальное число электронов на уровне с номером

n

2, 8, 18, 32

$1 s \to 2 s \to 2 p \to 3 s \to 3 p \to 4s \to 3 d \to 4 p \to 5 s \to 4 d \to 5 p$ — по возрастанию энергии: $4 s$ заполняется раньше $3 d$ .

Число уровней = номер периода. Для элементов главных подгрупп (A-групп) число электронов на внешнем уровне = номер группы. У элементов побочных подгрупп (Б-групп, $d$ -элементов) на внешнем уровне обычно $2$ электрона ( $4 s^{2}$ ).

Неспаренные электроны

Правило Хунда: на подуровне электроны сначала занимают орбитали по одному (с одинаковым спином) и только потом образуют пары.

Каждая клетка — орбиталь, стрелка — электрон

Внешние электроны	$s^{1}$	$s^{2}$	$s^{2} p^{1}$	$s^{2} p^{2}$	$s^{2} p^{3}$	$s^{2} p^{4}$	$s^{2} p^{5}$	$s^{2} p^{6}$
неспаренных	1	0	1	2	3	2	1	0
пример	Na	Mg, Be	Al, B	Si, C	P, N	S, O	Cl, F	Ar, Ne

Без неспаренных электронов в основном состоянии: инертные газы, металлы IIА ( $Be, Mg, Ca$ …), $Zn$ ( $3 d^{10} 4 s^{2}$ ). У $d$ -элементов считают неспаренные на $d$ -подуровне: $Fe$ $3 d^{6} 4 s^{2}$ — 4, $Mn$ $3 d^{5} 4 s^{2}$ — 5.

$Cr$ : $[Ar] 3 d^{5} 4 s^{1}$ (а не $3 d^{4} 4 s^{2}$ ), $Cu$ : $[Ar] 3 d^{10} 4 s^{1}$ . У хрома 6 неспаренных электронов, у меди — 1. На внешнем уровне у обоих по 1 электрону.

Ионы и возбуждённое состояние

Катион: электроны снимают с внешнего уровня (у $d$ -элементов — сначала $4 s$ , потом $3 d$ ): $Fe$ $3 d^{6} 4 s^{2}$ → $F e^{2 +}$ $3 d^{6}$ → $F e^{3 +}$ $3 d^{5}$ .
Анион: электроны добавляют: $S^{2 -}$ $3 s^{2} 3 p^{6}$ — как у аргона.

Частицы с одинаковой конфигурацией: $O^{2 -}, F^{-}, Ne, N a^{+}, M g^{2 +}, A l^{3 +}$ — $1 s^{2} 2 s^{2} 2 p^{6}$ ; $S^{2 -}, C l^{-}, Ar, K^{+}, C a^{2 +}$ — $\dots 3 s^{2} 3 p^{6}$ .

Возбуждённое состояние: электрон переходит на свободную орбиталь того же уровня: $C$ $2 s^{2} 2 p^{2} \to C^{*}$ $2 s^{1} 2 p^{3}$ (4 неспаренных, валентность IV).

Ряд: 1) $Mg$ 2) $Zn$ 3) $Ca$ 4) $N$ 5) $P$ . a) У каких двух на внешнем уровне 5 электронов? b) Какие три не имеют неспаренных электронов?

a) VА группа: $N$ $2 s^{2} 2 p^{3}$ , $P$ $3 s^{2} 3 p^{3}$ → 45.
b) $Mg$ $3 s^{2}$ , $Ca$ $4 s^{2}$ , $Zn$ $3 d^{10} 4 s^{2}$ — всё спарено → 123.

У $F e^{2 +}$ уходят $4 s$ -электроны, хотя последним заполнялся $3 d$ . Запись $F e^{2 +}$ $3 d^{4} 4 s^{2}$ — ошибка.

Часть 1 — краткий ответ (задания 1–28) · ЕГЭ по химии

Задание 2 ЕГЭ по химии: периодический закон и закономерности

Потренироваться: задания по теме →

Простыми словами

Свойства элементов повторяются периодически, как дни недели: каждая новая строка таблицы снова начинается с активного металла и кончается инертным газом. Причина — периодически повторяется строение внешнего электронного слоя.

В задании 2 из ряда пяти элементов (общего для заданий 1–3) выбирают три из одного периода или одной группы и располагают по возрастанию/убыванию свойства. Ответ — последовательность цифр, порядок важен, 1 балл.

Закономерности

Радиусы атомов (схематично): в периоде уменьшаются, в группе увеличиваются

Свойство	Период →	Группа ↓ (А)
радиус атома	уменьшается	увеличивается
электроотрицательность	увеличивается	уменьшается
энергия ионизации	в целом растёт	уменьшается
металлические, восстановительные свойства	ослабевают	усиливаются
неметаллические, окислительные свойства	усиливаются	ослабевают
число внешних электронов	растёт	не меняется
высшая степень окисления	растёт	не меняется
основные свойства высших оксидов и гидроксидов	ослабевают	усиливаются
кислотные свойства высших оксидов и гидроксидов	усиливаются	ослабевают

$F > O > N \approx Cl > Br > S \approx I \approx C > P \approx H > Si$ … металлы. Фтор — самый электроотрицательный элемент.

Кислотность бескислородных кислот (водородных соединений) в группе растёт вниз: $HF < HCl < HBr < HI$ , $H_{2} O < H_{2} S < H_{2} Se$ — хотя неметалличность падает. Не переносите сюда правило для оксидов.

Как решать

Найдите все пять элементов в таблице.
Выберите тройку на одной строке (период) или в одном столбце (группа) — как просит условие.
Расставьте их «как в таблице», затем примените направление (возрастание/убывание).

Ряд: 1) $N$ 2) $Al$ 3) $Cl$ 4) $S$ 5) $K$ . Три элемента одного периода — в порядке возрастания радиуса.

3-й период: $Al$ , $S$ , $Cl$ .
Радиус в периоде уменьшается слева направо, значит возрастает справа налево: $Cl < S < Al$ .
Ответ: 342.

Ряд: 1) $Na$ 2) $Mg$ 3) $Se$ 4) $O$ 5) $S$ . Группа VIА: $O, S, Se$ . Убывание радиуса — снизу вверх: $Se > S > O$ → 354.

По диагонали (например, $Na$ и $Cl$ против $O$ ) однозначного школьного ответа нет. Если тройка «не на одной линии», вы выбрали не те элементы.

Металличность и радиус растут к левому нижнему углу, неметалличность и электроотрицательность — к правому верхнему (к фтору).

Часть 1 — краткий ответ (задания 1–28) · ЕГЭ по химии

Задание 3 ЕГЭ по химии: электроотрицательность, степень окисления и валентность

Потренироваться: задания по теме →

Простыми словами

В связи двух атомов электроны «перетягивает» более электроотрицательный. Степень окисления — условный заряд, как если бы перетянул целиком: у кого забрали — «плюс», кто забрал — «минус». Валентность — просто число связей, которыми атом держит соседей, без знака.

В задании 3 из того же ряда пяти элементов выбирают два-три по степени окисления или валентности. Ответ — номера в любом порядке, 1 балл.

Высшая и низшая

СО_{m a x} = N_{группы}, СО_{m i n} (неметалла) = N_{группы} - 8

N_{группы}

— номер группы (для А-групп); СО — степень окисления

Размах степеней окисления неметаллов: от

N - 8

до

N

(C, N/P, S, Cl)

Фтор — только $- 1$ (и $0$ ). Кислород — обычно $- 2$ , в пероксидах $- 1$ , в $O F_{2}$ $+ 2$ ; высшей $+ 6$ нет. Азот: высшая степень окисления $+ 5$ , но высшая валентность — IV (в $HN O_{3}$ и $N H_{4}^{+}$ ).

Элементы	Степени окисления
металлы	только $0$ и положительные: $Na$ $+ 1$ , $Al$ $+ 3$ , $Fe$ $+ 2, + 3, + 6$ , $Cr$ $+ 2, + 3, + 6$ , $Mn$ $+ 2, + 4, + 6, + 7$
неметаллы (кроме F)	и положительные, и отрицательные: $S$ $- 2 \dots + 6$ , $N$ $- 3 \dots + 5$ , $Cl$ $- 1 \dots + 7$ , $C$ $- 4 \dots + 4$ , $H$ $- 1, + 1$
$d$ -элементы с высшей СО как у А-группы	$Mn$ $+ 7$ (как $Cl$ ), $Cr$ $+ 6$ (как $S$ ), $V$ $+ 5$ (как $P$ )

Валентность ≠ степень окисления

Вещество	Валентность	Степень окисления
$N_{2}$ ( $N \equiv N$ )	III	$0$
$H_{2} O_{2}$ ( $H - O - O - H$ )	O: II	O: $- 1$
$C H_{2} C l_{2}$	C: IV	C: $0$
$HN O_{3}$	N: IV	N: $+ 5$
$N H_{4}^{+}$	N: IV	N: $- 3$

Степень окисления в веществе находят из электронейтральности: сумма степеней окисления всех атомов равна заряду частицы ( $0$ для молекулы).

Разбор

Ряд: 1) $Na$ 2) $Al$ 3) $S$ 4) $Mg$ 5) $Cl$ . Два элемента, проявляющие и положительную, и отрицательную степень окисления.

Металлы ( $Na, Al, Mg$ ) — только положительные.
$S$ : $- 2$ в $H_{2} S$ , $+ 6$ в $S O_{3}$ ; $Cl$ : $- 1$ в $HCl$ , $+ 7$ в $HCl O_{4}$ .
Ответ: 35.

Ряд: 1) $S$ 2) $O$ 3) $Cr$ 4) $N$ 5) $Se$ . Высшая $+ 6$ : $S$ ( $S O_{3}$ ), $Cr$ ( $Cr O_{3}$ ), $Se$ ( $Se O_{3}$ ). Кислород $+ 6$ не проявляет, азот — максимум $+ 5$ . Ответ: 135.

«Металл — всегда плюс». Отрицательную степень окисления может иметь только неметалл, и только в паре с менее электроотрицательным атомом.

Часть 1 — краткий ответ (задания 1–28) · ЕГЭ по химии

Задание 4 ЕГЭ по химии: химическая связь и кристаллическая решётка

Потренироваться: задания по теме →

Простыми словами

Атомы объединяются, чтобы получить устойчивую оболочку, как у инертного газа. Неметаллы для этого обобществляют электроны, металл и неметалл — передают их, а атомы металла сдают электроны в общий «электронный газ».

В задании 4 из пяти веществ выбирают два-три с указанным видом связи или типом решётки. Ответ — номера в любом порядке, 1 балл.

Виды связи

Связь	Между	Примеры
ковалентная неполярная	атомами с одинаковой ЭО	$H_{2}, C l_{2}, O_{2}, N_{2}$ , алмаз, связь $C - C$ , $O - O$ в $H_{2} O_{2}$
ковалентная полярная	разными неметаллами	$HCl, H_{2} O, N H_{3}, C O_{2}, Si O_{2}$ , $C H_{4}$
ионная	катионом и анионом (металл + неметалл; соли аммония)	$NaCl, CaO, KOH, N a_{2} S O_{4}, N H_{4} Cl$ , $C H_{3} COONa$
металлическая	атомами-ионами металла и общими электронами	$Na, Fe, Cu$ , сплавы
водородная	атомом $H$ , связанным с $F, O, N$ , и атомом $F, O, N$ другой молекулы	между молекулами $H_{2} O, HF, N H_{3}$ , спиртов, карбоновых кислот; в белках и ДНК

Водородная связь объясняет высокую температуру кипения воды

Обменный — каждый атом даёт по электрону. Донорно-акцепторный — один атом даёт пару, другой — свободную орбиталь: $N H_{4}^{+}$ , $H_{3} O^{+}$ , $CO$ , комплексные ионы ( $[Al (OH)_{4}]^{-}$ ).

В $KOH$ , $N a_{2} S O_{4}$ , $N H_{4} Cl$ , $C H_{3} COONa$ есть и ионная, и ковалентная полярная связь (внутри сложного иона). В $N a_{2} O_{2}$ , $Ca C_{2}$ — ионная и ковалентная неполярная ( $O - O$ , $C \equiv C$ ).

Кристаллические решётки

Решётка	Вещества	Свойства
ионная	соли (в т. ч. аммония и органических кислот), щёлочи, оксиды активных металлов	твёрдые, тугоплавкие, хрупкие; расплавы и растворы проводят ток
молекулярная	большинство неметаллов ( $I_{2}, S_{8}, P_{4}$ , галогены), их водородные соединения и оксиды ( $H_{2} O, C O_{2}$ ), кислоты, почти вся органика	летучие, легкоплавкие, малая твёрдость
атомная	алмаз, графит, $Si$ , $B$ , $Ge$ , $Si O_{2}$ , $SiC$	очень твёрдые, очень тугоплавкие, нерастворимы
металлическая	металлы и сплавы	блеск, пластичность, электро- и теплопроводность

Разбор

Перечень: 1) $HBr$ 2) $KF$ 3) $N H_{4} N O_{3}$ 4) $C l_{2}$ 5) $S O_{3}$ . a) Два вещества с ионной решёткой. b) Три вещества с ковалентной полярной связью.

a) Соли: $KF$ и $N H_{4} N O_{3}$ → 23.
b) $HBr$ , $S O_{3}$ — разные неметаллы; в $N H_{4} N O_{3}$ связи $N - H$ и $N - O$ внутри ионов тоже ковалентные полярные → 135. $KF$ — только ионная, $C l_{2}$ — неполярная.

Ищите вещество «с подвохом»: соль сложного аниона или аммония почти всегда попадает в два ответа сразу — и «ионная», и «ковалентная полярная».

Часть 1 — краткий ответ (задания 1–28) · ЕГЭ по химии

Задание 5 ЕГЭ по химии: классификация и номенклатура неорганических веществ

Потренироваться: задания по теме →

Простыми словами

Задание 5 — это «опознание по фотографии»: в таблице из девяти ячеек формулы и названия веществ, а нужно найти представителей трёх названных классов (например, «кислая соль», «амфотерный оксид», «несолеобразующий оксид»).

Ответ — три цифры под буквами А, Б, В, каждая на своём месте; 1 балл. Знать нужно не только классы, но и названия: вещество может быть дано словами.

Оксиды

Тип	Кто образует	Примеры
основные	металлы в СО $+ 1$ , $+ 2$ (кроме $Be, Zn$ …)	$N a_{2} O, CaO, MgO, FeO, CuO, CrO, MnO$
амфотерные	$Be, Zn, Al$ ; металлы в СО $+ 3$ , $+ 4$	$BeO, ZnO, A l_{2} O_{3}, F e_{2} O_{3}, C r_{2} O_{3}, Mn O_{2}$
кислотные	неметаллы; металлы в СО $+ 5 \dots + 7$	$C O_{2}, S O_{2}, S O_{3}, P_{2} O_{5}, Si O_{2}, N O_{2}, Cr O_{3}, M n_{2} O_{7}$
несолеобразующие	—	$CO, NO, N_{2} O, SiO$

У одного металла характер оксида меняется со степенью окисления (так же у Mn:

MnO

→

Mn O_{2}

→

M n_{2} O_{7}

)

Основания, кислоты, соли

Основаниящёлочи (

LiOH, NaOH, KOH, Ca (OH)_{2}, Ba (OH)_{2}

) и нерастворимые (

Cu (OH)_{2}, Fe (OH)_{2}, Mg (OH)_{2}

Амфотерные гидроксиды

Be (OH)_{2}, Zn (OH)_{2}, Al (OH)_{3}, Fe (OH)_{3}, Cr (OH)_{3}

Кислотыпо основности (числу

H^{+}

HN O_{3}

— одно-,

H_{2} S O_{4}

— двух-,

H_{3} P O_{4}

— трёхосновная. Бескислородные:

HCl, HF, H_{2} S

Солисредние

N a_{2} S O_{4}

; кислые

NaHS O_{4}, K H_{2} P O_{4}

; основные

(CuOH)_{2} C O_{3}, AlOHC l_{2}

; комплексные

Na [Al (OH)_{4}]

K_{3} [Fe (CN)_{6}]

Кислота	Название	Соль
$HCl$	хлороводородная (соляная)	хлорид
$HClO$ / $HCl O_{3}$ / $HCl O_{4}$	хлорноватистая / хлорноватая / хлорная	гипохлорит / хлорат / перхлорат
$H_{2} S$	сероводородная	сульфид, гидросульфид
$H_{2} S O_{3}$ / $H_{2} S O_{4}$	сернистая / серная	сульфит / сульфат
$HN O_{2}$ / $HN O_{3}$	азотистая / азотная	нитрит / нитрат
$H_{3} P O_{4}$	ортофосфорная	фосфат, гидрофосфат, дигидрофосфат
$H_{2} C O_{3}$ / $H_{2} Si O_{3}$	угольная / кремниевая	карбонат / силикат
$HMn O_{4}$ / $H_{2} Cr O_{4}$ / $H_{2} C r_{2} O_{7}$	марганцовая / хромовая / дихромовая	перманганат / хромат / дихромат

Кислая соль — приставка гидро- (гидрокарбонат $NaHC O_{3}$ , дигидрофосфат $Na H_{2} P O_{4}$ ). Основная — гидроксо- (гидроксокарбонат меди(II) $(CuOH)_{2} C O_{3}$ ). Комплексная — в квадратных скобках: тетрагидроксоалюминат натрия $Na [Al (OH)_{4}]$ .

Разбор и ловушки

Ячейки: 1) $NaHC O_{3}$ 2) $C O_{2}$ 3) $CuO$ 4) $ZnO$ 5) $N_{2} O$ 6) $H_{2} S O_{3}$ … Найдите: А) кислую соль; Б) амфотерный оксид; В) несолеобразующий оксид.

А: водород в анионе соли — $NaHC O_{3}$ → 1.
Б: $ZnO$ → 4 ( $CuO$ — основный).
В: $N_{2} O$ → 5. Ответ: 145.

$NaH$ — не кислая соль, а гидрид. $H_{2} O_{2}$ и $N a_{2} O_{2}$ — пероксиды, не оксиды. $N H_{3}$ — не основание (водородное соединение), а $N H_{4} Cl$ — соль.

$Si O_{2}$ — кислотный оксид (хотя с водой не реагирует), а $SiO$ — несолеобразующий. $F e_{2} O_{3}$ и $C r_{2} O_{3}$ — амфотерные, $FeO$ и $CrO$ — основные.

Характер оксида металла: СО $+ 1, + 2$ — основный; $+ 3, + 4$ — амфотерный; $+ 5 \dots + 7$ — кислотный. Плюс исключения $BeO$ и $ZnO$ (амфотерные при $+ 2$ ).

Часть 1 — краткий ответ (задания 1–28) · ЕГЭ по химии

Задание 6 ЕГЭ по химии: вещества X и Y

Потренироваться: задания по теме →

Простыми словами

В две пробирки налили одно и то же вещество, а добавили разное: в одной выпал осадок, в другой пошёл газ. Задача — угадать «гостей» X и Y по тому, что произошло. Для этого нужно знать, какие ионы «встречаются» с осадком, а какие — с газом.

Свойства неорганических веществ и условия протекания реакций ионного обмена. Дан описанный опыт и перечень из 5 веществ; нужно выбрать X и Y. Ответ — две цифры по порядку (X, потом Y). 2 балла: всё верно — 2, одна ошибка — 1.

Когда реакция обмена идёт

Реакция ионного обмена в растворе идёт до конца, если образуется осадок ( $↓$ ), газ ( $↑$ ) или слабый электролит (вода, слабая кислота). Иначе ионы просто остаются в растворе — признаков нет.

X =

CaC l_{2}

C a^{2 +} + C O_{3}^{2 -} \to CaC O_{3} ↓

; Y =

HCl

C O_{3}^{2 -} + 2 H^{+} \to C O_{2} ↑ + H_{2} O

Газы и осадки — шпаргалка

Ионы	Газ	Признак
$C O_{3}^{2 -}$ (или $HC O_{3}^{-}$ ) $+ H^{+}$	$C O_{2}$	без запаха, «вскипание»
$S O_{3}^{2 -} + H^{+}$	$S O_{2}$	резкий запах
$S^{2 -} + H^{+}$	$H_{2} S$	запах тухлых яиц
$N H_{4}^{+} + O H^{-}$ , $t$	$N H_{3}$	резкий запах, синеет влажная лакмусовая бумажка

Ионы	Осадок	Цвет
$A g^{+} + C l^{-}$ / $B r^{-}$ / $I^{-}$	$AgCl$ / $AgBr$ / $AgI$	белый творожистый / светло-жёлтый / жёлтый
$A g^{+} + P O_{4}^{3 -}$	$A g_{3} P O_{4}$	жёлтый
$B a^{2 +} + S O_{4}^{2 -}$	$BaS O_{4}$	белый, не растворяется в кислотах
$C a^{2 +}$ , $B a^{2 +} + C O_{3}^{2 -}$	$CaC O_{3}$ , $BaC O_{3}$	белый
$C u^{2 +} + O H^{-}$	$Cu (OH)_{2}$	голубой
$F e^{2 +} + O H^{-}$ / $F e^{3 +} + O H^{-}$	$Fe (OH)_{2}$ / $Fe (OH)_{3}$	серо-зелёный / бурый
$C u^{2 +}$ , $P b^{2 +} + S^{2 -}$	$CuS$ , $PbS$	чёрный
$A l^{3 +}$ , $Z n^{2 +} + O H^{-}$	$Al (OH)_{3}$ , $Zn (OH)_{2}$	белый, растворяется в избытке щёлочи

Соли $A l^{3 +}$ , $F e^{3 +}$ , $C r^{3 +}$ с растворами карбонатов и сульфидов дают сразу и осадок, и газ (совместный гидролиз): $2AlC l_{3} + 3N a_{2} C O_{3} + 3 H_{2} O \to 2Al (OH)_{3} ↓ + 3C O_{2} ↑ + 6NaCl$ .

Алгоритм решения

В две пробирки налили раствор $N a_{2} S$ . С сильным электролитом X выделился газ с резким неприятным запахом, с Y выпал чёрный осадок. Перечень: 1) $HCl$ ; 2) $NaOH$ ; 3) $H_{2} S$ ; 4) $KN O_{3}$ ; 5) $CuS O_{4}$ .

Выпишем ионы исходного вещества: $N a^{+}$ и $S^{2 -}$ . Натрий осадков и газов почти не даёт — работает $S^{2 -}$ .
Газ из сульфида — $H_{2} S$ , нужен ион $H^{+}$ сильной кислоты: X = $HCl$ (1). $H_{2} S$ (3) не подходит: это слабый электролит и сам этот газ.
Чёрный осадок — сульфид тяжёлого металла: $C u^{2 +} + S^{2 -} \to CuS ↓$ , Y = $CuS O_{4}$ (5).
Ответ: 15.

Слова «сильный электролит» отсекают слабые кислоты ( $H_{2} S$ , $C H_{3} COOH$ , $H_{2} C O_{3}$ ), $N H_{3} \cdot H_{2} O$ и нерастворимые вещества — даже если реакция с ними возможна. А «раствор вещества» — значит, оно растворимо: сверяйтесь с таблицей растворимости.

Порядок важен: первая цифра — X, вторая — Y. Переставить их — потерять оба балла.

Газ от аниона — добавляем кислоту; газ от $N H_{4}^{+}$ — добавляем щёлочь. Осадок — ищем в таблице растворимости пару «катион + анион» с буквой «Н».

Часть 1 — краткий ответ (задания 1–28) · ЕГЭ по химии

Задание 7 ЕГЭ по химии: вещество и реагенты

Потренироваться: задания по теме →

Простыми словами

Представим ключ, который должен открыть три замка подряд. Если хотя бы один не открылся — ключ не тот. Так и здесь: вещество должно реагировать с каждым из трёх реагентов набора.

Химические свойства простых веществ, оксидов, оснований, кислот, амфотерных гидроксидов и солей. Слева 4 вещества (А–Г), справа 5 наборов по три реагента. Ответ — 4 цифры. 2 балла: всё верно — 2, одна ошибка — 1. Цифры справа могут повторяться.

Достаточно одного «нет» — набор отбрасывается

Кто с кем реагирует

Класс	Реагирует с	Пример
основный оксид	кислотами, кислотными оксидами, амфотерными оксидами (сплавление); оксиды щелочных и щёлочноземельных металлов — с водой	$CaO + C O_{2} \to CaC O_{3}$
кислотный оксид	щелочами, основными оксидами, водой (кроме $Si O_{2}$ )	$S O_{3} + 2NaOH \to N a_{2} S O_{4} + H_{2} O$
амфотерный оксид/гидроксид ( $Al$ , $Zn$ , $Be$ , $C r^{+ 3}$ , $F e^{+ 3}$ )	и кислотами, и щелочами	$Al (OH)_{3} + NaOH \to Na [Al (OH)_{4}]$
щёлочь	кислотами, кислотными и амфотерными оксидами, солями (если осадок/газ), $Al$ , $Zn$ , галогенами, $Si$	$2NaOH + CuS O_{4} \to Cu (OH)_{2} ↓ + N a_{2} S O_{4}$
кислота	металлами (до $H$ ), основными и амфотерными оксидами, основаниями, солями (если осадок/газ)	$2HCl + N a_{2} C O_{3} \to 2NaCl + C O_{2} ↑ + H_{2} O$
соль в растворе	кислотами, щелочами, солями (если осадок/газ), металлами активнее своего	$Fe + CuS O_{4} \to FeS O_{4} + Cu$

$Li, K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, (H), Cu, Hg, Ag, Pt, Au$ . Металл левее водорода вытесняет $H_{2}$ из растворов кислот-неокислителей ( $HCl$ , разб. $H_{2} S O_{4}$ ); металл вытесняет из соли металл, стоящий правее.

Исключения, на которых ловят

Медь и сереброНе реагируют с

HCl

и разб.

H_{2} S O_{4}

, но реагируют с

HN O_{3}

, конц.

H_{2} S O_{4}

; медь — ещё с

FeC l_{3}

Cu + 2FeC l_{3} \to CuC l_{2} + 2FeC l_{2}

Пассивация

Fe

Al

Cr

на холоду не реагируют с концентрированными

HN O_{3}

H_{2} S O_{4}

(реагируют при нагревании).

Кремний и $Si O_{2}$

Si O_{2}

не реагирует с водой и кислотами, кроме

HF

; реагирует со щелочами,

CaO

N a_{2} C O_{3}

при сплавлении.

Несолеобразующие оксиды

CO

NO

N_{2} O

не реагируют ни с водой, ни с кислотами, ни со щелочами;

CO

— восстановитель (

CuO

F e_{2} O_{3}

O_{2}

Азотная кислотаС металлами водород не выделяет — восстанавливается азот (

N O_{2}

NO

N_{2} O

N_{2}

N H_{4} N O_{3}

Кислые соли

NaHC O_{3}

реагирует и с кислотами (

C O_{2}

), и со щелочами (средняя соль).

Алгоритм

Вещество $ZnO$ . Наборы: 1) $HCl$ , $NaOH$ , $S O_{3}$ ; 2) $H_{2} O$ , $HCl$ , $KOH$ ; 3) $CO$ , $CuS O_{4}$ , $HN O_{3}$ .

Определяем класс: $ZnO$ — амфотерный оксид; реагирует с кислотами, щелочами, кислотными оксидами, восстанавливается углеродом и $CO$ при нагревании.
Набор 2 отпадает: с водой $ZnO$ не реагирует.
Набор 3 отпадает: с $CuS O_{4}$ реакции нет.
Набор 1: $ZnO + 2HCl$ , $ZnO + 2NaOH + H_{2} O \to N a_{2} [Zn (OH)_{4}]$ , $ZnO + S O_{3} \to ZnS O_{4}$ — все три ✓. Ответ: 1.

Ищите в наборе «лишнего» — один реагент, с которым вещество точно не реагирует. Так отсеиваются наборы быстрее, чем проверкой всех трёх. Начинайте с вещества, для которого подходит только один набор.

Два вещества одного класса (например, два кислотных оксида) не реагируют друг с другом; основание не реагирует с основным оксидом, кислота — с кислотным.

Часть 1 — краткий ответ (задания 1–28) · ЕГЭ по химии

Задание 8 ЕГЭ по химии: исходные вещества и продукты реакции

Потренироваться: задания по теме →

Простыми словами

Из одних и тех же продуктов можно приготовить разные блюда — всё решают количество и способ. Железо с хлором даёт $FeC l_{3}$ , а с соляной кислотой — $FeC l_{2}$ ; углекислый газ со щёлочью даёт карбонат или гидрокарбонат — смотря что в избытке.

Умение предсказать продукты реакции. Слева 4 пары исходных веществ (А–Г), справа 6 наборов продуктов. Ответ — 4 цифры. 2 балла: всё верно — 2, одна ошибка — 1. Ловушки: продукты «почти правильные» — с другой степенью окисления или другой солью.

Сначала — тип реакции

Если степени окисления не меняются (обмен, кислотно-основное взаимодействие), продукты по классам:

кислота + основаниесоль + вода

основный оксид + кислотный оксидсоль

соль + кислота / щёлочь / сольновые соль и кислота/основание; нужен осадок, газ или вода

металл + кислота-неокислительсоль +

H_{2}

(металл до водорода)

Если есть простое вещество или сильный окислитель ( $HN O_{3}$ , конц. $H_{2} S O_{4}$ , $KMn O_{4}$ , $K_{2} C r_{2} O_{7}$ , $C l_{2}$ ) — это ОВР, и продукт определяется силой окислителя.

Сильный окислитель доводит железо до

+ 3

, слабый — до

+ 2

Избыток и недостаток

Исходные вещества	Недостаток второго	Избыток второго
$NaOH$ + $C O_{2}$ ( $S O_{2}$ , $H_{2} S$ )	$N a_{2} C O_{3} + H_{2} O$	$NaHC O_{3}$ (кислая соль)
$NaOH$ + $H_{3} P O_{4}$	$N a_{3} P O_{4}$ (избыток щёлочи)	$Na H_{2} P O_{4}$ (избыток кислоты)
$AlC l_{3}$ + $NaOH$	$Al (OH)_{3} ↓$	$Na [Al (OH)_{4}]$
$P$ + $C l_{2}$	$PC l_{3}$	$PC l_{5}$
$H_{2} S$ + $O_{2}$	$S + H_{2} O$	$S O_{2} + H_{2} O$

Также: $N a_{2} C O_{3} + C O_{2} + H_{2} O \to 2NaHC O_{3}$ ; $N H_{3} + O_{2}$ без катализатора → $N_{2} + H_{2} O$ , на платине → $NO + H_{2} O$ .

Окислители и разложение солей

$HN O_{3}$ конц.

Cu + 4HN O_{3} \to Cu (N O_{3})_{2} + 2N O_{2} + 2 H_{2} O

$HN O_{3}$ разб.

3Cu + 8HN O_{3} \to 3Cu (N O_{3})_{2} + 2NO + 4 H_{2} O

$H_{2} S O_{4}$ конц.

Cu + 2 H_{2} S O_{4} \to CuS O_{4} + S O_{2} + 2 H_{2} O

Нитрат металла	Продукты при нагревании
активнее $Mg$ ( $K$ , $Na$ …)	нитрит + $O_{2}$ : $2KN O_{3} \to 2KN O_{2} + O_{2}$
от $Mg$ до $Cu$	оксид + $N O_{2}$ + $O_{2}$ : $2Cu (N O_{3})_{2} \to 2CuO + 4N O_{2} + O_{2}$
правее $Cu$ ( $Ag$ , $Hg$ )	металл + $N O_{2}$ + $O_{2}$ : $2AgN O_{3} \to 2Ag + 2N O_{2} + O_{2}$

$Fe (N O_{3})_{2}$ при разложении даёт $F e_{2} O_{3}$ , а не $FeO$ : кислород окисляет железо до $+ 3$ . $N H_{4} N O_{3} \to N_{2} O + 2 H_{2} O$ , $N H_{4} N O_{2} \to N_{2} + 2 H_{2} O$ .

Алгоритм

А) $Fe + C l_{2}$ ; Б) $F e_{3} O_{4} + HCl$ . Продукты: 1) $FeC l_{2}$ ; 2) $FeC l_{3}$ ; 3) $FeC l_{2} + FeC l_{3} + H_{2} O$ ; 4) $FeC l_{2} + H_{2}$ .

А: хлор — сильный окислитель, железо переходит в $+ 3$ : $2Fe + 3C l_{2} \to 2FeC l_{3}$ → 2.
Б: $F e_{3} O_{4}$ = $FeO \cdot F e_{2} O_{3}$ , в нём есть и $F e^{+ 2}$ , и $F e^{+ 3}$ ; с $HCl$ (не окислитель) обе соли сохраняются: $F e_{3} O_{4} + 8HCl \to FeC l_{2} + 2FeC l_{3} + 4 H_{2} O$ → 3.

Сверяйте продукт со степенями окисления: сколько электронов кто-то отдал — столько кто-то должен принять. Если в наборе продуктов окисляется всё и ничего не восстанавливается, набор неверен.

Часть 1 — краткий ответ (задания 1–28) · ЕГЭ по химии

Задание 9 ЕГЭ по химии: генетическая связь неорганических веществ

Потренироваться: задания по теме →

Простыми словами

Цепочка превращений — как родословная: от простого вещества через оксид к кислоте или основанию и дальше к соли. Если знать, «кто чей родственник», пропущенное звено находится почти сразу.

Знание взаимосвязи классов неорганических веществ. Дана схема $A X B Y C$ (или с пропущенными веществами), из 5 вариантов выбрать X и Y. Ответ — 2 цифры по порядку. 1 балл.

Генетические ряды

Вверху — ряд металла, внизу — ряд неметалла. Нерастворимое основание из оксида и воды не получить: его осаждают щёлочью из соли

Типовые переходы

Переход	Реагент
неметалл / металл → оксид	$O_{2}$ , нагревание ( $S \to S O_{2}$ , $P \to P_{2} O_{5}$ )
$S O_{2} \to S O_{3}$	$O_{2}$ , катализатор, $t$
кислотный оксид → кислота	$H_{2} O$ ( $S O_{3} \to H_{2} S O_{4}$ , $P_{2} O_{5} \to H_{3} P O_{4}$ ; $Si O_{2}$ — нет)
соль → нерастворимое основание	щёлочь: $CuS O_{4} \to Cu (OH)_{2}$
нерастворимое основание → оксид	нагревание: $Cu (OH)_{2} \to CuO + H_{2} O$
оксид металла → металл	$H_{2}$ , $C$ , $CO$ , $Al$ при $t$
$Fe \to FeC l_{3}$ / $Fe \to FeC l_{2}$	$C l_{2}$ / $HCl$
$FeC l_{2} \to FeC l_{3}$ / $FeC l_{3} \to FeC l_{2}$	$C l_{2}$ / $Fe$ (или $Cu$ , $KI$ )
$Al (OH)_{3} \to Na [Al (OH)_{4}]$	$NaOH$ (р-р); обратно — $C O_{2}$ или немного кислоты
соль → соль с осадком	растворимая соль с нужным ионом: $BaC l_{2}$ , $AgN O_{3}$

Алгоритм

$S O_{2} O_{2}, t X Y H_{2} S O_{4}$ . Варианты: 1) $S O_{3}$ ; 2) $H_{2} O$ ; 3) $H_{2} S$ ; 4) $S$ ; 5) $NaOH$ .

Сравним степени окисления серы: $+ 4 \to ? \to + 6$ . Кислород окисляет серу до $+ 6$ : X = $S O_{3}$ (1).
Из $S O_{3}$ в $H_{2} S O_{4}$ степень окисления не меняется, прибавились $H$ и $O$ : Y = $H_{2} O$ (2).
Проверка уравнениями: $2S O_{2} + O_{2} ⇄ 2S O_{3}$ , $S O_{3} + H_{2} O \to H_{2} S O_{4}$ . Ответ: 12.

$P O_{2}, t X Y H_{3} P O_{4}$ : X = $P_{2} O_{5}$ , Y = $H_{2} O$ : $4P + 5 O_{2} \to 2 P_{2} O_{5}$ , $P_{2} O_{5} + 3 H_{2} O \to 2 H_{3} P O_{4}$ .

Сначала смотрите на класс каждого звена, потом на степень окисления ключевого элемента. Не менялась — реагент кислотно-основной (вода, кислота, щёлочь, соль); выросла — нужен окислитель; упала — восстановитель.

Подставленное вещество обязательно проверяйте уравнением: если реакция не идёт (например, $CuO + H_{2} O$ или $Si O_{2} + H_{2} O$ ) — вариант неверен, даже если «по классам» подходит.

Часть 1 — краткий ответ (задания 1–28) · ЕГЭ по химии

Задание 10 ЕГЭ по химии: классификация органических веществ

Потренироваться: задания по теме →

Простыми словами

Органических веществ миллионы, но они разложены по «полкам» — классам. Полку выдаёт функциональная группа (как фамилия) и общая формула (как размер одежды): подставили число атомов углерода — и видно, к какому классу вещество может относиться.

Классификацию и номенклатуру органических веществ. Обычно: установить соответствие «класс (или общая формула) — вещество» или «вещество — класс». Ответ — 3 цифры. 1 балл.

Как получаются общие формулы

Предельный углеводород (только одинарные связи, без циклов) содержит $2 n + 2$ атома водорода, где $n$ — число атомов углерода. Каждая двойная связь или цикл отнимает 2 атома H, тройная связь — 4.

Бензольное кольцо = 1 цикл + 3 двойные связи:

2 n + 2 - 8 = 2 n - 6

Классы и общие формулы

Общая формула	Классы	Пример
$C_{n} H_{2n + 2}$	алканы	$C_{3} H_{8}$ — пропан
$C_{n} H_{2n}$	алкены ( $n \geq 2$ ), циклоалканы ( $n \geq 3$ )	$C_{2} H_{4}$ — этилен; циклогексан
$C_{n} H_{2n - 2}$	алкины ( $n \geq 2$ ), алкадиены ( $n \geq 3$ )	$C_{2} H_{2}$ — ацетилен; бутадиен-1,3
$C_{n} H_{2n - 6}$	арены ( $n \geq 6$ )	бензол $C_{6} H_{6}$ , толуол $C_{6} H_{5} C H_{3}$
$C_{n} H_{2n + 2} O$	предельные одноатомные спирты, простые эфиры ( $n \geq 2$ )	этанол $C_{2} H_{5} OH$ ; диметиловый эфир
$C_{n} H_{2n} O$	альдегиды, кетоны ( $n \geq 3$ )	этаналь $C H_{3} CHO$ ; ацетон $C H_{3} COC H_{3}$
$C_{n} H_{2n} O_{2}$	карбоновые кислоты, сложные эфиры ( $n \geq 2$ )	уксусная кислота; метилформиат $HCOOC H_{3}$
$C_{n} H_{2n + 3} N$	предельные амины	метиламин $C H_{3} N H_{2}$
$C_{n} H_{2n + 1} N O_{2}$	аминокислоты (предельные, одна $N H_{2}$ и одна $COOH$ )	глицин $H_{2} NC H_{2} COOH$

Многоатомные спирты: этиленгликоль $C_{2} H_{4} (OH)_{2}$ , глицерин $C_{3} H_{5} (OH)_{3}$ . Фенолы — $OH$ прямо на бензольном кольце: фенол $C_{6} H_{5} OH$ . Бензиловый спирт $C_{6} H_{5} C H_{2} OH$ — спирт, а не фенол.

Названия и функциональные группы

Группа	Класс	Суффикс	Тривиальные названия
$C = C$ / $C \equiv C$	алкен / алкин	-ен / -ин	этилен, пропилен; ацетилен
$- OH$	спирт	-ол	метиловый, этиловый спирт, глицерин
$- CHO$	альдегид	-аль	формальдегид (метаналь), ацетальдегид (этаналь)
$> C = O$	кетон	-он	ацетон (пропанон)
$- COOH$	карбоновая кислота	-овая кислота	муравьиная, уксусная, масляная, стеариновая, олеиновая
$- COO -$	сложный эфир	-оат	этилацетат, метилформиат
$- N H_{2}$	амин	-амин	анилин $C_{6} H_{5} N H_{2}$

Соотнесите: А) $C_{n} H_{2n - 2}$ ; Б) $C_{n} H_{2n} O$ . Вещества: 1) пропин; 2) пропаналь; 3) пропанол.

Пропин $C_{3} H_{4}$ : $2 \cdot 3 - 2 = 4$ ✓ → А = 1.
Пропаналь $C_{3} H_{6} O$ : $2 \cdot 3 = 6$ , один O → Б = 2. Пропанол $C_{3} H_{8} O$ — это $C_{n} H_{2n + 2} O$ .

Считайте все атомы водорода, включая H в группах $OH$ , $CHO$ , $COOH$ : $C H_{3} COOH$ — это $C_{2} H_{4} O_{2}$ .

Кислород в формуле «съедает» не водород, а ничего: $C_{n} H_{2n + 2} O$ — как алкан плюс атом O; $C_{n} H_{2n} O$ — одна двойная связь $C = O$ .

Часть 1 — краткий ответ (задания 1–28) · ЕГЭ по химии

Задание 11 ЕГЭ по химии: изомеры и гомологи

Потренироваться: задания по теме →

Простыми словами

Из одного набора деталей конструктора можно собрать разные модели — это изомеры: состав одинаковый, строение разное. А гомологи — как матрёшки одной серии: устроены одинаково, но каждая следующая больше на одну «деталь» $C H_{2}$ .

Теорию химического строения: понятия «изомер» и «гомолог», виды изомерии. Из перечня 5 веществ выбрать два изомера (или два гомолога). Ответ — 2 цифры в любом порядке. 1 балл.

Определения

ИзомерыОдинаковый состав (молекулярная формула), разное строение и свойства. Пример: бутан и 2-метилпропан, оба

C_{4} H_{10}

ГомологиОдин класс, сходное строение, состав различается на

C H_{2}

или несколько групп

C H_{2}

(гомологическая разность). Пример: метанол, этанол, пропанол-1.

Слева — разная цепь атомов углерода, справа — разные классы (циклоалкан и алкен) с одной формулой

C_{n} H_{2n}

Виды изомерии

Вид	Что меняется	Пример
углеродного скелета	разветвлённость цепи	пентан и 2,2-диметилпропан
положения кратной связи	где двойная/тройная связь	бутен-1 и бутен-2
положения функциональной группы	к какому атому C присоединена группа	пропанол-1 и пропанол-2
межклассовая	класс вещества	см. пары ниже
геометрическая (цис-транс)	расположение заместителей относительно $C = C$ или цикла	цис- и транс-бутен-2
оптическая	зеркальное строение при асимметрическом атоме C	молочная кислота, аланин

алкены ↔ циклоалканы; алкины ↔ алкадиены; предельные одноатомные спирты ↔ простые эфиры; альдегиды ↔ кетоны; карбоновые кислоты ↔ сложные эфиры.

Цис-транс-изомерия есть, только если у каждого атома углерода при двойной связи два разных заместителя. У бутена-2 есть, у бутена-1 ( $C H_{2} =$ ) и у 2-метилпропена — нет.

Как решать

Перечень: 1) пропанол-1; 2) метилацетат; 3) пропаналь; 4) этанол; 5) пропановая кислота.

Запишем молекулярные формулы: 1) $C_{3} H_{8} O$ ; 2) $C H_{3} COOC H_{3}$ = $C_{3} H_{6} O_{2}$ ; 3) $C_{3} H_{6} O$ ; 4) $C_{2} H_{6} O$ ; 5) $C_{2} H_{5} COOH$ = $C_{3} H_{6} O_{2}$ .
Одинаковые формулы у 2 и 5 (сложный эфир и кислота — межклассовая пара). Ответ: 25.

Перечень: 1) этен; 2) этин; 3) бутен-1; 4) циклобутан; 5) бутадиен-1,3.

Гомологи — один класс: алкены этен $C_{2} H_{4}$ и бутен-1 $C_{4} H_{8}$ , разница $2C H_{2}$ . Ответ: 13.
Циклобутан $C_{4} H_{8}$ — не гомолог этена (другой класс), а изомер бутена-1.

Одно и то же вещество, нарисованное по-разному (цепь «загнута»), — не изомеры. Назовите оба вещества по правилам: совпали названия — это одно вещество. Фенол и бензиловый спирт, этанол и этиленгликоль — не гомологи (разные классы).

Изомеры: формула та же, строение другое. Гомологи: класс тот же, формула другая на $C H_{2}$ . Начинайте всегда с подсчёта молекулярных формул.

Часть 1 — краткий ответ (задания 1–28) · ЕГЭ по химии

Задание 12 ЕГЭ по химии: свойства углеводородов и кислородсодержащих веществ

Потренироваться: задания по теме →

Простыми словами

Свойства органического вещества задаёт его «рабочая деталь» — функциональная группа или кратная связь. У метанола и глицерина одна и та же группа $- OH$ , поэтому оба реагируют с натрием. Задача — увидеть деталь и вспомнить, что она умеет.

Химические свойства углеводородов и кислородсодержащих соединений. Из перечня 5 веществ (или реагентов) выбрать все подходящие. Ответ — цифры в любом порядке. 1 балл.

Реагент → какие вещества с ним реагируют

Пять «реагентов-сит», которые чаще всего встречаются в перечнях

Углеводороды

Класс	Реагирует	Не реагирует
алканы	$C l_{2}$ , $B r_{2}$ на свету (замещение), $HN O_{3}$ разб. при $t$ (нитрование), горение, крекинг, изомеризация, дегидрирование	бромная вода, $KMn O_{4}$ , $H_{2}$
циклопропан, циклобутан	$H_{2}$ (раскрытие цикла); циклопропан — ещё $B r_{2}$ , $HBr$	циклопентан, циклогексан ведут себя как алканы
алкены, алкадиены	$H_{2}$ , $B r_{2}$ (обесцвечивают бромную воду), $HHal$ , $H_{2} O$ ( $H^{+}$ ), $KMn O_{4}$ , полимеризация	$NaOH$ , $Na$
алкины	то же, что алкены; гидратация по Кучерову ( $H g^{2 +}$ ); тримеризация ацетилена в бензол; с концевой $C \equiv CH$ — $[Ag (N H_{3})_{2}] OH$ , $Na$	бутин-2 не даёт ацетиленидов
бензол	замещение: $B r_{2}$ ( $FeB r_{3}$ ), $HN O_{3}$ ( $H_{2} S O_{4}$ ), алкилирование; присоединение $H_{2}$ (Ni, $t$ ), $C l_{2}$ на свету	бромная вода, $KMn O_{4}$
толуол	как бензол + $KMn O_{4}$ (до бензойной кислоты), $C l_{2}$ на свету в боковую цепь	бромная вода

Бром на свету замещает водород у алканов; бромная вода присоединяется по кратной связи. Это разные реагенты — читайте условия.

Кислородсодержащие

Класс	Реагирует	Не реагирует
одноатомные спирты	$Na$ , $HHal$ , карбоновые кислоты (этерификация), $CuO$ ( $t$ ), $KMn O_{4}$ , дегидратация ( $H_{2} S O_{4}$ , $t$ ), горение	$NaOH$ , $Cu (OH)_{2}$ , бромная вода
многоатомные спирты	то же + свежий $Cu (OH)_{2}$ (ярко-синий раствор), $HN O_{3}$ ( $H_{2} S O_{4}$ ) → нитраты	$NaOH$
фенол	$Na$ , $NaOH$ , бромная вода (белый осадок), $FeC l_{3}$ (фиолетовое окрашивание), $HN O_{3}$ , $HCHO$	$NaHC O_{3}$ , $HCl$
альдегиды	$H_{2}$ (→ первичный спирт), $[Ag (N H_{3})_{2}] OH$ (серебряное зеркало), $Cu (OH)_{2}$ при $t$ (красный $C u_{2} O$ ), $KMn O_{4}$ , бромная вода	$Na$ , $NaOH$
кетоны	$H_{2}$ (→ вторичный спирт), горение	$[Ag (N H_{3})_{2}] OH$ , $Cu (OH)_{2}$
карбоновые кислоты	активные металлы, основные оксиды, основания, соли слабых кислот ( $NaHC O_{3}$ ), спирты, $C l_{2}$ ( $P$ ) в α-положение; $HCOOH$ — ещё серебряное зеркало; непредельные — бромная вода	—
сложные эфиры	гидролиз: в кислой среде (обратимо), щёлочью (необратимо)	$Na$ , $NaHC O_{3}$

С какими веществами реагирует метанол? 1) $Na$ ; 2) $HBr$ ; 3) $NaOH$ ; 4) $Cu (OH)_{2}$ ; 5) бромная вода.

Метанол — предельный одноатомный спирт: группа $- OH$ , кратных связей нет.
$2C H_{3} OH + 2Na \to 2C H_{3} ONa + H_{2}$ ✓; $C H_{3} OH + HBr \to C H_{3} Br + H_{2} O$ ✓.
Щёлочь — нет (спирты слабее воды как кислоты); $Cu (OH)_{2}$ — только многоатомные; бромная вода — нет кратных связей. Ответ: 12.

Кислотность растёт: спирт < вода < фенол < угольная кислота < карбоновая кислота. Отсюда: спирт — только с $Na$ , фенол — ещё со щёлочью, кислота — ещё и с содой.

Часть 1 — краткий ответ (задания 1–28) · ЕГЭ по химии

Задание 13 ЕГЭ по химии: жиры, углеводы, амины, аминокислоты и белки

Потренироваться: задания по теме →

Простыми словами

Жиры, сахара и белки — это то, из чего состоит еда. Их свойства легко вывести из строения: жир — сложный эфир, значит, гидролизуется; глюкоза — альдегидоспирт, значит, даёт «серебряное зеркало»; аминокислота — и кислота, и основание сразу.

Свойства азотсодержащих соединений, жиров, углеводов и белков. Из перечня 5 реакций (или веществ) выбрать подходящие. Ответ — цифры в любом порядке. 1 балл.

Жиры

Жиры — сложные эфиры глицерина и высших карбоновых кислот: стеариновой $C_{17} H_{35} COOH$ , пальмитиновой $C_{15} H_{31} COOH$ (предельные), олеиновой $C_{17} H_{33} COOH$ , линолевой $C_{17} H_{31} COOH$ (непредельные).

ГидролизВ кислой среде — глицерин + кислоты (обратимо).

ОмылениеЩелочной гидролиз: глицерин + соли кислот — мыло (

C_{17} H_{35} COONa

— твёрдое, калиевое — жидкое).

ГидрированиеЖидкие жиры (остатки непредельных кислот) присоединяют

H_{2}

и становятся твёрдыми (маргарин); они же обесцвечивают бромную воду.

Углеводы

Моносахариды не гидролизуются; ди- и полисахариды гидролизуются до моносахаридов

Вещество	Характерные реакции
глюкоза	серебряное зеркало; $Cu (OH)_{2}$ : на холоду синий раствор, при $t$ — красный осадок $C u_{2} O$ ; $H_{2}$ → сорбит; брожение спиртовое ( $\to 2 C_{2} H_{5} OH + 2C O_{2}$ ) и молочнокислое
фруктоза	кетоноспирт: синий раствор с $Cu (OH)_{2}$ , $H_{2}$ ; серебряного зеркала в школьной трактовке не даёт
сахароза	гидролиз → глюкоза + фруктоза; синий раствор с $Cu (OH)_{2}$ ; не восстанавливает серебро
мальтоза, лактоза	гидролиз (мальтоза → 2 глюкозы, лактоза → глюкоза + галактоза); серебряное зеркало, $C u_{2} O$ при $t$
крахмал	синее окрашивание с иодом; гидролиз → глюкоза; серебряного зеркала нет
целлюлоза	гидролиз → глюкоза; с $HN O_{3}$ ( $H_{2} S O_{4}$ ) — нитраты целлюлозы; с уксусным ангидридом — ацетаты

Амины, аминокислоты, белки

Амины — основания

C H_{3} N H_{2} + HCl \to [C H_{3} N H_{3}] Cl

; водный раствор метиламина — щелочной. Сила:

(C H_{3})_{2} NH > C H_{3} N H_{2} > N H_{3} > C_{6} H_{5} N H_{2}

АнилинСлабое основание (лакмус не меняет), с

HCl

— соль; с бромной водой — белый осадок 2,4,6-триброманилина.

Аминокислоты амфотерны

- N H_{2}

реагирует с кислотами,

- COOH

— со щелочами, металлами, спиртами (эфиры). Между собой образуют пептиды (связь

- CO - NH -

БелкиГидролиз → аминокислоты; денатурация (нагревание, соли тяжёлых металлов, спирт, кислоты); биуретовая реакция — фиолетовое окрашивание с

Cu (OH)_{2}

в щёлочи; ксантопротеиновая — жёлтое с конц.

HN O_{3}

Какие реакции характерны для глицина $H_{2} NC H_{2} COOH$ ? 1) гидролиз; 2) серебряное зеркало; 3) с $NaOH$ ; 4) с $HCl$ ; 5) с бромной водой.

Глицин — аминокислота: есть $- COOH$ (реагирует с $NaOH$ — 3) и $- N H_{2}$ (с $HCl$ — 4).
Гидролизоваться нечему (это мономер), альдегидной группы и кратных связей нет. Ответ: 34.

Синий раствор с $Cu (OH)_{2}$ на холоду дают все вещества с несколькими соседними $OH$ (глицерин, глюкоза, сахароза), а красный $C u_{2} O$ при нагревании — только вещества с альдегидной группой. Фиолетовый цвет с $Cu (OH)_{2}$ — белок.

Восстанавливают серебро «Глю-Ма-Ла»: глюкоза, мальтоза, лактоза. Сахароза, фруктоза и крахмал — нет.

Часть 1 — краткий ответ (задания 1–28) · ЕГЭ по химии

Задание 14 ЕГЭ по химии: схема реакции и продукт (углеводороды, галогенпроизводные)

Потренироваться: задания по теме →

Простыми словами

Одна и та же молекула может «расколоться» или «принять гостя» по-разному, но обычно один путь выгоднее. Правила Марковникова и Зайцева подсказывают, куда пойдёт атом водорода, а условия (вода или спирт, свет или катализатор) — какой продукт получится.

Свойства углеводородов и галогенпроизводных. Слева 4 схемы реакций, справа 6 продуктов. Ответ — 4 цифры, могут повторяться. 2 балла: всё верно — 2, одна ошибка — 1.

Марковников и Зайцев

Правило МарковниковаПри присоединении

HX

(

HBr

HCl

H_{2} O

) к несимметричному алкену водород идёт к более гидрированному атому углерода (где больше H).

Правило ЗайцеваПри отщеплении

HX

или

H_{2} O

водород уходит от менее гидрированного соседнего атома — двойная связь образуется ближе к середине.

«Богатый богатеет»: водород идёт туда, где его уже больше

Зайцев: $C H_{3} - CHBr - C H_{2} - C H_{3} KOH, спирт, t C H_{3} - CH = CH - C H_{3}$ (бутен-2, а не бутен-1).

Условия решают

Схема	Продукт
$R - Hal$ + $KOH$ (водный)	спирт $R - OH$ (замещение)
$R - Hal$ + $KOH$ (спиртовой, $t$ )	алкен (отщепление, по Зайцеву)
вицинальный дигалогенид ( $- CHBr - CHBr -$ ) + $KOH$ спирт. изб.	алкин
вицинальный дигалогенид + $Zn$ ( $Mg$ )	алкен
1,3-дибромпропан + $Zn$	циклопропан
$2R - Hal + 2Na$ (Вюрц)	$R - R$ : $2C H_{3} Cl \to C_{2} H_{6}$
алкин + $H_{2} O$ ( $H g^{2 +}$ , Кучеров)	ацетилен → этаналь; гомологи → кетоны
алкан + $B r_{2}$ ( $h ν$ )	замещение у наименее гидрированного атома C (третичный > вторичный > первичный)
алкен + $KMn O_{4}$ , $H_{2} O$ , на холоду	двухатомный спирт (диол)
алкен + $KMn O_{4}$ , $H_{2} S O_{4}$ , $t$	разрыв по $C = C$ : кислоты, кетоны, $C O_{2}$ (из $= C H_{2}$ )
гомолог бензола + $KMn O_{4}$ ( $H^{+}$ , $t$ )	бензойная кислота $C_{6} H_{5} COOH$ (боковая цепь окисляется до $COOH$ )

Заместители I рода ( $- C H_{3}$ , $- OH$ , $- N H_{2}$ , $- Hal$ ) направляют новый заместитель в орто- и пара-положения: толуол + $B r_{2}$ ( $FeB r_{3}$ ) → о- и п-бромтолуол. Заместители II рода ( $- N O_{2}$ , $- COOH$ , $- CHO$ ) — в мета-положение.

Как решать

А) 2-бромбутан + $KOH$ (спирт., $t$ ); Б) 2-бромбутан + $KOH$ (водн.); В) пропен + $H_{2} O$ ( $H^{+}$ ).

А: спиртовая щёлочь — отщепление; H уходит от $C H_{2}$ (менее гидрированный сосед): бутен-2.
Б: водная щёлочь — замещение $Br$ на $OH$ : бутанол-2.
В: по Марковникову H — к $C H_{2}$ , $OH$ — к среднему атому: пропанол-2.

Пропуск одного слова — «спиртовой», «на свету», « $H g^{2 +}$ », «избыток» — меняет продукт. Подчеркните условия над стрелкой, прежде чем выбирать.

Марковников и Зайцев зеркальны: при присоединении H идёт к богатому водородом атому, при отщеплении H уходит от бедного.

Часть 1 — краткий ответ (задания 1–28) · ЕГЭ по химии

Задание 15 ЕГЭ по химии: схема реакции и вещество X (кислородсодержащие соединения)

Потренироваться: задания по теме →

Простыми словами

Спирт, альдегид и кислота — ступеньки одной лестницы: окисление поднимает вещество вверх, восстановление опускает вниз. Зная, на какой ступеньке продукт и что за реагент, легко понять, с чего начинали.

Свойства и получение спиртов, фенола, альдегидов, кетонов, кислот и сложных эфиров. Слева 4 схемы с неизвестным веществом X, справа 6 веществ. Ответ — 4 цифры (могут повторяться). 2 балла: всё верно — 2, одна ошибка — 1.

Лестница окисления

CuO

при нагревании — мягкий окислитель: спирт → альдегид/кетон.

KMn O_{4}

или

K_{2} C r_{2} O_{7}

в кислой среде доводят первичный спирт до кислоты. Обратный путь —

H_{2}

(Ni, Pt)

Схема	X или продукт
$X + CuO t C H_{3} CHO + Cu + H_{2} O$	X = этанол
$X + CuO t$ ацетон	X = пропанол-2
$X + H_{2} Ni$ пропанол-2	X = ацетон
$C H_{3} CHO + X \to C H_{3} COON H_{4} + Ag ↓$	X = $[Ag (N H_{3})_{2}] OH$
$HCHO$ + избыток $[Ag (N H_{3})_{2}] OH$	$(N H_{4})_{2} C O_{3}$ — формальдегид окисляется до конца

Другие превращения

Реакция	Условия и продукт
межмолекулярная дегидратация	$H_{2} S O_{4}$ , 140 °C (ниже): $2 C_{2} H_{5} OH \to C_{2} H_{5} O C_{2} H_{5} + H_{2} O$ — простой эфир
внутримолекулярная дегидратация	$H_{2} S O_{4}$ , 170 °C (выше 140): $C_{2} H_{5} OH \to C_{2} H_{4} + H_{2} O$ — алкен
этерификация	кислота + спирт ( $H_{2} S O_{4}$ конц.) ⇄ сложный эфир + вода: $C H_{3} COOH + C_{2} H_{5} OH ⇄ C H_{3} COO C_{2} H_{5} + H_{2} O$
гидролиз сложного эфира	кислый — кислота + спирт; щелочной ( $NaOH$ ) — соль + спирт
спирт + $HHal$	галогеналкан + вода
спирт / фенол / кислота + $Na$	алкоголят / фенолят / соль + $H_{2}$
соль кислоты + $NaOH$ (сплавление)	декарбоксилирование: $C H_{3} COONa + NaOH \to C H_{4} + N a_{2} C O_{3}$
кислота + $C l_{2}$ ( $P_{кр}$ )	замещение в α-положении: хлоруксусная кислота
соль кислоты + сильная кислота	вытеснение слабой карбоновой кислоты: $C H_{3} COONa + HCl \to C H_{3} COOH + NaCl$

Алгоритм

А) $X CuO, t$ пропаналь; Б) $X + C_{2} H_{5} OH H^{+}$ этилформиат; В) $X H_{2} S O_{4}, 17 0^{\circ} C$ пропен.

А: пропаналь — альдегид, «ниже» на лестнице стоит первичный спирт с тем же скелетом: X = пропанол-1.
Б: этилформиат = $HCOO C_{2} H_{5}$ ; спирт даёт часть $- O C_{2} H_{5}$ , кислота — $HCO -$ : X = муравьиная кислота.
В: внутримолекулярная дегидратация даёт алкен с тем же числом атомов C: X = пропанол-1 или пропанол-2 — выбираем тот, что есть в перечне.

Вторичный спирт при окислении даёт кетон, а не альдегид и не кислоту. Третичный спирт с $CuO$ не реагирует.

Название сложного эфира читается «спирт + кислота»: этил-ацетат = этанол + уксусная кислота; метил-формиат = метанол + муравьиная.

Часть 1 — краткий ответ (задания 1–28) · ЕГЭ по химии

Задание 16 ЕГЭ по химии: генетическая связь органических веществ

Потренироваться: задания по теме →

Простыми словами

Цепочка превращений — как маршрут на карте: известны пункты, нужно назвать «транспорт» между ними. Сравниваем соседние вещества: что добавилось, что ушло, — и выбираем реагент, который это делает.

Взаимосвязь углеводородов и кислородсодержащих (иногда азотсодержащих) соединений. Дана схема $A X B Y C$ , из 5 веществ выбрать реагенты X и Y. Ответ — 2 цифры по порядку. 1 балл.

Карта превращений (на примере C₂)

Почти любая цепочка в задании — путь по такой карте; для других гомологов реакции те же

Обратные шаги тоже встречаются: этан → этилен (дегидрирование, $t$ , кат.), этанол → этилен ( $H_{2} S O_{4}$ , $t > 14 0^{\circ}$ ), хлорэтан → этилен ( $KOH$ спирт.), этанол → хлорэтан ( $HCl$ ), этаналь → этанол ( $H_{2}$ , Ni), этанол → этилат натрия ( $Na$ ).

Читаем изменение состава

Что изменилось	Тип реакции	Реагент
прибавился $H_{2}$	гидрирование	$H_{2}$ (Ni, Pt, Pd)
ушёл $H_{2}$	дегидрирование	$t$ , катализатор
H заменился на Hal	замещение	$C l_{2}$ / $B r_{2}$ на свету
прибавились $H$ и $Hal$ / две Hal	присоединение	$HCl$ , $HBr$ / $B r_{2}$ (р-р)
прибавилась $H_{2} O$	гидратация	$H_{2} O$ ( $H^{+}$ ; для алкинов $H g^{2 +}$ )
ушла $H_{2} O$	дегидратация	$H_{2} S O_{4}$ (конц.), $t$
Hal заменился на OH	замещение	$NaOH$ / $KOH$ водный
ушёл HHal, появилась кратная связь	отщепление	$KOH$ спиртовой
прибавился O / ушли H	окисление	$CuO$ , $KMn O_{4}$ , $[Ag (N H_{3})_{2}] OH$ , $O_{2}$ (кат.)
H в $OH$ заменился на металл	замещение	$Na$ , $K$ (для кислот и фенола — ещё щёлочь)

Алгоритм

ацетилен $X$ этан $Y$ хлорэтан. Варианты: 1) $HCl$ ; 2) $H_{2} O$ ; 3) $C l_{2}$ (р-р); 4) $H_{2}$ (изб., Ni); 5) $C l_{2}$ ( $h ν$ ).

$C_{2} H_{2} \to C_{2} H_{6}$ : прибавилось $2 H_{2}$ — гидрирование, X = 4.
$C_{2} H_{6} \to C_{2} H_{5} Cl$ : H заменился на Cl в алкане — хлор на свету, Y = 5. $HCl$ с алканом не реагирует. Ответ: 45.

хлорэтан $X$ этанол $Y$ этилат натрия: X — водный раствор $NaOH$ (Cl → OH), Y — металлический натрий ( $2 C_{2} H_{5} OH + 2Na \to 2 C_{2} H_{5} ONa + H_{2}$ ). С $NaOH$ этанол этилат не даёт.

Условие — часть ответа: $H_{2} O$ с $H^{+}$ превращает алкен в спирт, а с $H g^{2 +}$ превращает алкин в альдегид (кетон); $KOH$ водный даёт спирт, спиртовой — алкен.

Запишите молекулярные формулы соседей и вычтите одну из другой: разность почти всегда и есть реагент ( $+ H_{2}$ , $+ H_{2} O$ , $- HCl$ …).

Часть 1 — краткий ответ (задания 1–28) · ЕГЭ по химии

Задание 17 ЕГЭ по химии: классификация химических реакций

Потренироваться: задания по теме →

Простыми словами

Одного человека можно описать по росту, возрасту, профессии — это разные «признаки». Так и реакцию: синтез аммиака одновременно — реакция соединения, экзотермическая, окислительно-восстановительная, обратимая, каталитическая и гомогенная.

Классификацию реакций в неорганической и органической химии. Слева — уравнения реакций, справа — сочетания двух признаков (например, «соединение, экзотермическая»). Ответ — 3 цифры. 1 балл.

Признаки классификации

Каждое уравнение описывается сразу по всем признакам

По числу и составу веществ

Тип	Схема	Пример
соединение	$A + B \to AB$	$CaO + H_{2} O \to Ca (OH)_{2}$
разложение	$AB \to A + B$	$CaC O_{3} t CaO + C O_{2}$
замещение	простое + сложное → простое + сложное	$Zn + 2HCl \to ZnC l_{2} + H_{2}$
обмен	$AB + CD \to AD + CB$	$NaOH + HCl \to NaCl + H_{2} O$

В органике ещё: присоединение (гидрирование, гидратация, галогенирование алкенов), отщепление (дегидратация, дегидрирование), изомеризация, полимеризация, поликонденсация; замещение в органике — например, $C H_{4} + C l_{2} h ν C H_{3} Cl + HCl$ (оба продукта сложные).

Подсказки для остальных признаков

Экзотермическиегорение, нейтрализация, большинство реакций соединения, взаимодействие активных металлов с водой и кислотами.

Эндотермическиебольшинство реакций разложения (

CaC O_{3}

Cu (OH)_{2}

N_{2} + O_{2} ⇄ 2NO

C + H_{2} O \to CO + H_{2}

C + C O_{2} \to 2CO

ОВР всегдазамещение; реакция с участием простого вещества; горение. Не ОВР всегда: обмен, нейтрализация.

Гетерогенныевещества в разных фазах: твёрдое + газ (

C + O_{2}

), твёрдое + раствор (

Zn + HCl

). Гомогенные — одна фаза: газы (

2S O_{2} + O_{2}

), растворы.

$N_{2} + 3 H_{2} ⇄ 2N H_{3} + Q$ .

Два вещества → одно: соединение.
$+ Q$ — экзотермическая.
$N^{0} \to N^{- 3}$ , $H^{0} \to H^{+ 1}$ — ОВР.
Знак ⇄ — обратимая; все вещества газы — гомогенная; идёт на железном катализаторе — каталитическая.

Реакция «простое + сложное» — не обязательно замещение: $2S O_{2} + O_{2} \to 2S O_{3}$ — это соединение. Важно, сколько веществ получилось.

Видите простое вещество слева или справа — ставьте «ОВР» не раздумывая. Исключение — переходы между аллотропами ( $3 O_{2} \to 2 O_{3}$ ): степени окисления не меняются.

Часть 1 — краткий ответ (задания 1–28) · ЕГЭ по химии

Задание 18 ЕГЭ по химии: скорость химической реакции

Потренироваться: задания по теме →

Простыми словами

Сахар-рафинад растворяется в холодном чае медленно, а сахарный песок в горячем — быстро. Измельчили (больше поверхность) и нагрели (быстрее движутся частицы) — и процесс ускорился. С химическими реакциями то же самое.

Факторы, влияющие на скорость реакции. Из 5 реакций или воздействий выбрать те, что ускоряют (или замедляют) реакцию, либо реакции, идущие быстрее данной. Ответ — цифры в любом порядке. 1 балл.

Что такое скорость

v = \frac{Δ c}{Δ t}

скорость гомогенной реакции

где $Δ c$ — изменение молярной концентрации вещества, моль/л; $Δ t$ — промежуток времени, с; $v$ — скорость, моль/(л·с). Для гетерогенной реакции скорость относят к площади поверхности соприкосновения.

v = k \cdot c_{A}^{a} \cdot c_{B}^{b}

закон действующих масс (для простой реакции

a A + b B

)

где $k$ — константа скорости (зависит от природы веществ и температуры, но не от концентраций), $c_{A}$ , $c_{B}$ — концентрации, моль/л. Концентрации твёрдых веществ в формулу не входят.

Факторы скорости

Фактор	Ускоряет	Пример
природа веществ	более активный металл, более сильная кислота	$Mg + HCl$ быстрее $Fe + HCl$ ; $Zn + HCl$ быстрее $Zn + C H_{3} COOH$
концентрация	увеличение концентрации раствора или газа	20%-я кислота быстрее 5%-й
температура	нагревание	правило Вант-Гоффа (ниже)
площадь поверхности	измельчение твёрдого вещества	порошок цинка быстрее гранулы
катализатор	введение катализатора (ингибитор замедляет)	$2 H_{2} O_{2} Mn O_{2} 2 H_{2} O + O_{2}$
давление	повышение — только при участии газов	$2S O_{2} + O_{2}$

\frac{v _{2}}{v _{1}} = γ^{\frac{t _{2} - t _{1}}{10}}

правило Вант-Гоффа

где $v_{1}$ , $v_{2}$ — скорости при температурах $t_{1}$ и $t_{2}$ (°C), $γ$ — температурный коэффициент (обычно 2–4). При нагревании на каждые 10 °C скорость растёт в $γ$ раз.

При

γ = 2

нагрев на 30 °C ускоряет реакцию в

2^{3} = 8

раз

Как решать

Какие реакции идут быстрее, чем кусок железа с раствором уксусной кислоты (условия одинаковы)? 1) порошок железа + $C H_{3} COOH$ ; 2) кусок меди + $C H_{3} COOH$ ; 3) кусок железа + $HCl$ той же концентрации; 4) кусок железа + более разбавленная $C H_{3} COOH$ ; 5) кусок железа + $C H_{3} COOH$ на холоду.

1 — больше поверхность ✓; 3 — сильная кислота, больше ионов $H^{+}$ ✓.
2 — медь с уксусной кислотой вообще не реагирует; 4 и 5 — медленнее. Ответ: 13.

Замедляют реакцию цинка с соляной кислотой: разбавление кислоты водой, охлаждение, замена порошка цинка на гранулы. Повышение давления на неё не влияет (газ — продукт, а не реагент).

Давление влияет на скорость, только если газ — реагент. Добавление твёрдого вещества (ещё кусок цинка) или воды «для объёма» концентрацию реагента в растворе не повышает. Удаление продукта на скорость прямой реакции не влияет.

Пять рычагов скорости — «ПКТПК»: природа, концентрация, температура, поверхность, катализатор. Сравнивайте реакции, которые отличаются одним рычагом.

Часть 1 — краткий ответ (задания 1–28) · ЕГЭ по химии

Задание 19 ЕГЭ по химии: окислительно-восстановительные реакции

Потренироваться: задания по теме →

Простыми словами

В окислительно-восстановительной реакции один участник отдаёт электроны, другой забирает — как в обмене монетами. Кто отдаёт — восстановитель, его степень окисления растёт. Кто принимает — окислитель, его степень окисления падает.

Умение определить степени окисления и роль атома в ОВР. Слева 3 схемы реакций, справа — варианты изменения степени окисления окислителя (или восстановителя), например $S^{- 2} \to S^{+ 4}$ . Ответ — 3 цифры. 1 балл.

Окислитель и восстановитель

S^{- 2}

— только восстановитель,

S^{+ 6}

— только окислитель, промежуточные (

0

+ 4

) могут быть и тем и другим

Типичные окислители

O_{2}

F_{2}

C l_{2}

HN O_{3}

, конц.

H_{2} S O_{4}

KMn O_{4}

K_{2} C r_{2} O_{7}

H_{2} O_{2}

F e^{3 +}

Типичные восстановителиметаллы,

H_{2}

C

CO

H_{2} S

N H_{3}

HI

KI

F e^{2 +}

S O_{2}

(с сильными окислителями)

Как считать степень окисления

1) В простом веществе — $0$ . 2) Сумма степеней окисления в молекуле — $0$ , в ионе — заряд иона. 3) Постоянные: $F$ $- 1$ ; $O$ $- 2$ (в пероксидах $- 1$ , в $O F_{2}$ $+ 2$ ); $H$ $+ 1$ (в гидридах металлов $- 1$ ); щелочные металлы $+ 1$ ; $Mg$ , $Ca$ , $Ba$ , $Zn$ $+ 2$ ; $Al$ $+ 3$ .

$K_{2} C r_{2} O_{7}$ : $2 \cdot (+ 1) + 2 x + 7 \cdot (- 2) = 0 \Rightarrow 2 x = 12$ , $x = + 6$ .

$N H_{4}^{+}$ : $x + 4 \cdot (+ 1) = + 1 \Rightarrow x = - 3$ .

$F e_{3} O_{4}$ (= $FeO \cdot F e_{2} O_{3}$ ): одно железо $+ 2$ , два — $+ 3$ (средняя $+ \frac{8}{3}$ ).

Элемент	Степени окисления и примеры
азот	$- 3$ $N H_{3}$ ; $0$ $N_{2}$ ; $+ 1$ $N_{2} O$ ; $+ 2$ $NO$ ; $+ 3$ $HN O_{2}$ ; $+ 4$ $N O_{2}$ ; $+ 5$ $HN O_{3}$
марганец	$+ 7$ $KMn O_{4}$ → $+ 2$ $M n^{2 +}$ (кислая среда), $+ 4$ $Mn O_{2}$ (нейтральная), $+ 6$ $K_{2} Mn O_{4}$ (щелочная)
хром	$+ 6$ $K_{2} C r_{2} O_{7}$ , $K_{2} Cr O_{4}$ → $+ 3$ $C r^{3 +}$
хлор	$- 1$ $HCl$ ; $0$ ; $+ 1$ $NaClO$ ; $+ 5$ $KCl O_{3}$ ; $+ 7$ $HCl O_{4}$

Алгоритм

Найдите изменение степени окисления восстановителя: А) $H_{2} S + O_{2} \to S O_{2} + H_{2} O$ ; Б) $N H_{3} + O_{2} Pt NO + H_{2} O$ ; В) $Cu + HN O_{3} \to Cu (N O_{3})_{2} + N O_{2} + H_{2} O$ .

Расставляем степени окисления над всеми атомами, ищем те, что изменились.
А: $S^{- 2} \to S^{+ 4}$ (растёт — восстановитель), $O^{0} \to O^{- 2}$ (окислитель). Ответ: $S^{- 2} \to S^{+ 4}$ .
Б: $N^{- 3} \to N^{+ 2}$ — восстановитель.
В: $C u^{0} \to C u^{+ 2}$ — восстановитель; $N^{+ 5} \to N^{+ 4}$ — окислитель.

Главная ловушка — перепутать роль. Восстановитель окисляется (степень растёт), окислитель восстанавливается (степень падает). В варианте ответа часто есть «зеркальная» стрелка — например, $S^{+ 4} \to S^{- 2}$ вместо $S^{- 2} \to S^{+ 4}$ .

«Восстановитель отдаёт» — ВОСОТ; «Окислитель — принимает». Окислитель сам при этом восстанавливается.

Часть 1 — краткий ответ (задания 1–28) · ЕГЭ по химии

Задание 20 ЕГЭ по химии: электролиз расплавов и растворов

Потренироваться: задания по теме →

Простыми словами

Электролиз — разложение вещества электрическим током. Положительные ионы (катионы) идут к отрицательному электроду — катоду — и получают там электроны. Отрицательные ионы (анионы) идут к аноду (+) и отдают электроны. В растворе с ионами «конкурирует» вода — от этого и зависят продукты.

Знание продуктов электролиза на инертных электродах. Соответствие «соль — продукты на электродах» (или «вещество — способ получения электролизом»). Ответ — 3–4 цифры. 1 балл.

Раствор

CuC l_{2}

: на катоде

C u^{2 +} + 2 e^{-} \to Cu

, на аноде

2C l^{-} - 2 e^{-} \to C l_{2}

Растворы: катод (−)

Катион металла	На катоде
$L i^{+}$ … $A l^{3 +}$ (от лития до алюминия включительно)	только $H_{2}$ : $2 H_{2} O + 2 e^{-} \to H_{2} + 2O H^{-}$
после $Al$ до $H$ ( $Mn$ , $Zn$ , $Fe$ , $Ni$ , $Sn$ , $Pb$ )	металл и $H_{2}$
после $H$ ( $Cu$ , $Hg$ , $Ag$ , $Au$ )	только металл
$H^{+}$ кислоты	$H_{2}$

Растворы: анод (+), инертный

Анион	На аноде
бескислородные $S^{2 -}$ , $I^{-}$ , $B r^{-}$ , $C l^{-}$	сам анион: $S$ , $I_{2}$ , $B r_{2}$ , $C l_{2}$
$O H^{-}$ (щёлочь)	$O_{2}$ : $4O H^{-} - 4 e^{-} \to O_{2} + 2 H_{2} O$
кислородсодержащие ( $S O_{4}^{2 -}$ , $N O_{3}^{-}$ , $C O_{3}^{2 -}$ , $P O_{4}^{3 -}$ ) и $F^{-}$	окисляется вода: $O_{2}$ ; $2 H_{2} O - 4 e^{-} \to O_{2} + 4 H^{+}$
анионы карбоновых кислот $RCO O^{-}$	$C O_{2}$ и углеводород $R - R$ : из ацетата — $C_{2} H_{6}$

$NaCl$ (р-р): катод — $H_{2}$ (Na активнее Al), анод — $C l_{2}$ ; в растворе остаётся $NaOH$ .
$CuS O_{4}$ (р-р): катод — $Cu$ , анод — $O_{2}$ ; в растворе $H_{2} S O_{4}$ : $2CuS O_{4} + 2 H_{2} O \to 2Cu + O_{2} + 2 H_{2} S O_{4}$ .
$K_{2} S O_{4}$ , $NaN O_{3}$ , $NaOH$ , $H_{2} S O_{4}$ (р-р): $H_{2}$ и $O_{2}$ — фактически разлагается вода.
$AgN O_{3}$ (р-р): $Ag$ и $O_{2}$ ; $ZnC l_{2}$ (р-р): $Zn$ , $H_{2}$ и $C l_{2}$ .

Расплавы и получение веществ

В расплаве воды нет: на катоде — металл, на аноде — неметалл (или $O_{2}$ из $O H^{-}$ / оксида).

$NaCl$ (расплав)

2NaCl \to 2Na + C l_{2}

— так получают натрий

$NaOH$ (расплав)

4NaOH \to 4Na + O_{2} + 2 H_{2} O

$A l_{2} O_{3}$ в криолите

2A l_{2} O_{3} \to 4Al + 3 O_{2}

— промышленное получение алюминия

Активные металлы (от $Li$ до $Al$ ) электролизом раствора получить нельзя — только из расплава. Фтор тоже получают лишь электролизом расплава (раствор фторида даёт $O_{2}$ ).

Катод — по катиону (смотрим ряд активности, граница — алюминий и водород). Анод — по аниону (бескислородный «выходит сам», кислородсодержащий — «за него» кислород).

Часть 1 — краткий ответ (задания 1–28) · ЕГЭ по химии

Задание 21 ЕГЭ по химии: гидролиз солей и pH растворов

Потренироваться: задания по теме →

Простыми словами

Представим линейку от «очень кислого» (лимонный сок, соляная кислота) до «очень щелочного» (мыло, щёлочь). Каждое вещество в задании нужно поставить на своё место этой линейки. Для этого достаточно знать, кто сильный, кто слабый и что делает соль с водой.

Гидролиз солей и среду растворов. Даны 4 вещества одинаковой молярной концентрации; расположить их по возрастанию (или убыванию) pH, либо по ослаблению кислотности. Ответ — 4 цифры по порядку. 1 балл.

Шкала pH

pH = - l g [H^{+}]

водородный показатель

где $[H^{+}]$ — концентрация ионов водорода, моль/л. $pH < 7$ — среда кислая, $= 7$ — нейтральная, $> 7$ — щелочная. Чем меньше pH, тем кислее раствор.

Порядок групп при одинаковой концентрации — его достаточно для ответа, считать pH не нужно

Как определить среду соли

Соль «родом» из основания и кислоты. Гидролизуется ион слабого «родителя», а среду задаёт сильный: «кто сильнее — того и среда».

Соль образована	Среда	Примеры
сильное основание + сильная кислота	нейтральная, $pH = 7$	$NaCl$ , $KN O_{3}$ , $N a_{2} S O_{4}$ , $BaC l_{2}$
слабое основание + сильная кислота	кислая (гидролиз по катиону)	$N H_{4} Cl$ , $ZnS O_{4}$ , $CuC l_{2}$ , $AlC l_{3}$ , $Fe (N O_{3})_{3}$
сильное основание + слабая кислота	щелочная (гидролиз по аниону)	$N a_{2} C O_{3}$ , $K_{2} S$ , $C H_{3} COONa$ , $N a_{3} P O_{4}$ , $K_{2} Si O_{3}$

Сильные кислоты

HCl

HBr

HI

HN O_{3}

H_{2} S O_{4}

HCl O_{4}

Сильные основаниящёлочи: гидроксиды

Li

Na

K

Rb

Cs

Ca

Sr

Ba

Слабые

HF

H_{2} S

H_{2} C O_{3}

H_{2} S O_{3}

HN O_{2}

H_{2} Si O_{3}

C H_{3} COOH

;

N H_{3} \cdot H_{2} O

;

H_{3} P O_{4}

— средней силы

Алгоритм

Расположите по возрастанию pH: 1) $NaOH$ ; 2) $KN O_{3}$ ; 3) $HN O_{3}$ ; 4) $N H_{4} Cl$ .

Отнесём каждое вещество к группе шкалы: $HN O_{3}$ — сильная кислота; $N H_{4} Cl$ — гидролиз по катиону, кислая; $KN O_{3}$ — нейтральная; $NaOH$ — щёлочь.
Слева направо по шкале: 3, 4, 2, 1. Ответ: 3421.

При одинаковой концентрации $H_{2} S O_{4}$ кислее $HCl$ (два иона $H^{+}$ ), $Ba (OH)_{2}$ щелочнее $NaOH$ (два $O H^{-}$ ). $N a_{2} S$ щелочнее $N a_{2} C O_{3}$ , а $N a_{2} C O_{3}$ щелочнее $C H_{3} COONa$ : чем слабее кислота, тем сильнее гидролиз её соли.

«Кислотность ослабевает» = pH растёт; «кислотность усиливается» = pH уменьшается. Перед записью ответа переведите формулировку в «возрастание/убывание pH».

Кислые соли сильных кислот ведут себя как кислоты: $NaHS O_{4}$ даёт сильнокислую среду.

Часть 1 — краткий ответ (задания 1–28) · ЕГЭ по химии

Задание 22 ЕГЭ по химии: смещение химического равновесия

Потренироваться: задания по теме →

Простыми словами

Обратимая реакция похожа на качели в равновесии: прямая и обратная реакции идут с одинаковой скоростью. Если на качели надавить, система «отклоняется» так, чтобы ослабить нажим. Это принцип Ле Шателье.

Если на систему в равновесии оказать внешнее воздействие, равновесие смещается в сторону той реакции, которая ослабляет это воздействие.

Дано уравнение обратимой реакции; для 4 воздействий указать: смещается вправо (в сторону продуктов), влево (в сторону исходных веществ) или не смещается. Ответ — 4 цифры. 2 балла: всё верно — 2, одна ошибка — 1.

Три рычага

Воздействие	Куда смещается
↑ концентрация исходного вещества / ↓ концентрация продукта (вывод из системы)	вправо →
↑ концентрация продукта / ↓ концентрация исходного вещества	влево ←
↑ температура	в сторону эндотермической реакции ( $- Q$ )
↓ температура	в сторону экзотермической реакции ( $+ Q$ )
↑ давление (сжатие)	в сторону меньшего числа моль газов
↓ давление	в сторону большего числа моль газов

Для синтеза аммиака выгодны высокое давление и отвод теплоты

Что равновесие не смещает

КатализаторУскоряет и прямую, и обратную реакцию одинаково — равновесие лишь быстрее устанавливается.

Давление при равных молях газов

H_{2} + I_{2} ⇄ 2HI

: слева 2 моль, справа 2 моль — давление не влияет.

Твёрдые веществаДобавление твёрдого

C

CaC O_{3}

FeO

не меняет концентраций; при подсчёте моль газов твёрдые и жидкие не учитываются.

Инертный газПри постоянном объёме добавление аргона не меняет концентраций реагентов — равновесие не смещается.

Алгоритм

$H_{2} (г) + I_{2} (г) ⇄ 2HI (г) + Q$ . А) повышение давления; Б) повышение температуры; В) добавление $H_{2}$ ; Г) введение катализатора. Варианты: 1) вправо; 2) влево; 3) не смещается.

А: газов слева $1 + 1 = 2$ , справа $2$ — давление не влияет → 3.
Б: прямая реакция $+ Q$ (экзо), значит обратная — эндо; нагрев смещает в сторону эндо → влево → 2.
В: добавили исходное вещество — система его «расходует» → вправо → 1.
Г: катализатор → 3. Ответ: 3213.

Если в уравнении указано $Δ H$ , помните о знаке: $Δ H < 0$ — реакция экзотермическая (то же, что $+ Q$ ), $Δ H > 0$ — эндотермическая.

Система всегда «делает наоборот»: нагрели — поглощает тепло; сжали — уменьшает число молекул газа; добавили вещество — расходует его; убрали — производит.

Часть 1 — краткий ответ (задания 1–28) · ЕГЭ по химии

Задание 23 ЕГЭ по химии: исходные и равновесные концентрации

Потренироваться: задания по теме →

Простыми словами

В кармане было 500 ₽, потратили 200 ₽ — осталось 300 ₽. Вся задача 23 — такой же «кассовый учёт», только для концентраций: было − прореагировало = стало. Хитрость одна: «траты» разных веществ связаны коэффициентами уравнения.

Расчёт концентраций в обратимой реакции в сосуде постоянного объёма. Известны некоторые исходные и равновесные концентрации, найти две недостающие (X и Y) и выбрать их из перечня чисел. Ответ — 2 цифры по порядку. 2 балла: всё верно — 2, одна ошибка — 1.

Метод трёх строк

1) Исходные вещества: $c_{равн} = c_{исх} - Δ c$ . 2) Продукты (если их сначала не было): $c_{равн} = Δ c$ . 3) Изменения $Δ c$ всех веществ относятся как коэффициенты уравнения.

Здесь $c_{исх}$ — исходная концентрация, моль/л; $c_{равн}$ — равновесная, моль/л; $Δ c$ — сколько прореагировало (или образовалось), моль/л. Так как объём постоянный, концентрации можно считать как количества вещества в 1 л.

После установления равновесия концентрации больше не меняются

Разбор

$N_{2} (г) + O_{2} (г) ⇄ 2NO (г)$ . Исходно: $c (N_{2}) = 0, 6$ , $c (O_{2}) = 0, 5$ моль/л; NO не было. Равновесная $c (NO) = 0, 4$ моль/л. Найти равновесные $c (N_{2})$ и $c (O_{2})$ .

	$N_{2}$	$O_{2}$	$NO$
было	0,6	0,5	0
изменение (1 : 1 : 2)	−0,2	−0,2	+0,4
стало	0,4	0,3	0,4

Образовалось 0,4 моль/л NO; по коэффициентам на 2 NO расходуется 1 $N_{2}$ и 1 $O_{2}$ : $Δ c = 0, 4 : 2 = 0, 2$ .
$c_{равн} (N_{2}) = 0, 6 - 0, 2 = 0, 4$ ; $c_{равн} (O_{2}) = 0, 5 - 0, 2 = 0, 3$ моль/л.

$CO (г) + 2 H_{2} (г) ⇄ C H_{3} OH (г)$ . Исходно $c (CO) = 0, 5$ , $c (H_{2}) = 0, 7$ моль/л; в равновесии $c (C H_{3} OH) = 0, 2$ моль/л.

Прореагировало: $CO$ — 0,2; $H_{2}$ — $2 \cdot 0, 2 = 0, 4$ моль/л.
Равновесные: $c (CO) = 0, 5 - 0, 2 = 0, 3$ ; $c (H_{2}) = 0, 7 - 0, 4 = 0, 3$ моль/л.

Если неизвестна исходная концентрация: $c_{исх} = c_{равн} + Δ c$ . Например, в равновесии $c (H_{2}) = 0, 3$ , а прореагировало 0,4 моль/л — значит, исходно было $0, 7$ моль/л.

Не забывайте коэффициенты: в $CO + 2 H_{2}$ водорода расходуется вдвое больше, чем CO. И не путайте строки: равновесная концентрация исходного вещества — это остаток, а не «прореагировало». Неверные варианты в перечне обычно как раз такие.

Рисуйте табличку «было / изменение / стало» под каждой формулой — задача решается за минуту и без ошибок в знаках.

Часть 1 — краткий ответ (задания 1–28) · ЕГЭ по химии

Задание 24 ЕГЭ по химии: качественные реакции

Потренироваться: задания по теме →

Простыми словами

Две бесцветные жидкости выглядят одинаково. Чтобы их различить, нужен «детектор» — реактив, который с одной из них даст заметный признак (осадок, газ, окраску), а с другой — другой признак или ничего. Это и есть качественная реакция.

Знание качественных реакций неорганических и органических веществ. Варианты: «пара веществ — реактив, которым их можно различить» или «пара реагентов — признак реакции». Ответ — 4 цифры. 2 балла: всё верно — 2, одна ошибка — 1.

Реактив различает вещества: в одной пробирке признак есть, в другой — нет

Неорганические ионы

Ион	Реактив	Признак
$N H_{4}^{+}$	щёлочь, $t$	газ $N H_{3}$ с резким запахом
$F e^{2 +}$	щёлочь; $K_{3} [Fe (CN)_{6}]$	серо-зелёный осадок; синий осадок (турнбуллева синь)
$F e^{3 +}$	щёлочь; $KSCN$ ; $K_{4} [Fe (CN)_{6}]$	бурый осадок; кроваво-красный раствор; синий осадок (берлинская лазурь)
$C u^{2 +}$	щёлочь	голубой осадок $Cu (OH)_{2}$
$A l^{3 +}$ , $Z n^{2 +}$	щёлочь по каплям, затем избыток	белый осадок, растворяется в избытке
$B a^{2 +}$ / $S O_{4}^{2 -}$	$S O_{4}^{2 -}$ / $B a^{2 +}$	белый осадок $BaS O_{4}$
$C l^{-}$ , $B r^{-}$ , $I^{-}$	$AgN O_{3}$	белый / светло-жёлтый / жёлтый осадок
$P O_{4}^{3 -}$	$AgN O_{3}$	жёлтый осадок $A g_{3} P O_{4}$
$C O_{3}^{2 -}$	кислота	газ без запаха, мутит известковую воду
$S^{2 -}$	соли $P b^{2 +}$ , $C u^{2 +}$ ; кислота	чёрный осадок; запах тухлых яиц
$Si O_{3}^{2 -}$	кислота	студенистый осадок $H_{2} Si O_{3}$
$H^{+}$ / $O H^{-}$	лакмус, метилоранж / фенолфталеин	красный, розовый / малиновый

Органические вещества

Вещество	Реактив	Признак
алкены, алкины, диены	бромная вода; $KMn O_{4}$	обесцвечивание
алкины с $\equiv CH$	$[Ag (N H_{3})_{2}] OH$	осадок ацетиленида
фенол	бромная вода; $FeC l_{3}$	белый осадок; фиолетовое окрашивание
анилин	бромная вода	белый осадок
многоатомные спирты, глюкоза	$Cu (OH)_{2}$	ярко-синий раствор
альдегиды, глюкоза, $HCOOH$	$[Ag (N H_{3})_{2}] OH$ ; $Cu (OH)_{2}$ , $t$	серебряное зеркало; красный осадок $C u_{2} O$
карбоновые кислоты	$NaHC O_{3}$ ; лакмус	газ $C O_{2}$ ; красный цвет
крахмал	иод	синее окрашивание
белок	$Cu (OH)_{2}$ + щёлочь; $HN O_{3}$ конц.	фиолетовое окрашивание; жёлтое

Как решать

Подберите реактив: А) $KCl$ и $KN O_{3}$ ; Б) этанол и глицерин; В) $FeC l_{2}$ и $FeC l_{3}$ . Реактивы: 1) $AgN O_{3}$ ; 2) $Cu (OH)_{2}$ ; 3) $KSCN$ ; 4) $HCl$ .

А: отличаются анионы; $C l^{-}$ с $A g^{+}$ — белый осадок, $N O_{3}^{-}$ — нет → 1.
Б: глицерин (многоатомный спирт) даёт с $Cu (OH)_{2}$ синий раствор, этанол — нет → 2.
В: отличаются катионы железа; $KSCN$ окрашивает в красный только раствор $F e^{3 +}$ → 3. ( $HCl$ не реагирует ни с одним — не годится.)

Реактив, который реагирует с обоими веществами одинаково (оба дают белый осадок, оба выделяют газ без запаха), различить их не может. А вот разные признаки (белый и жёлтый осадок) — различают.

Сначала найдите, чем отличаются вещества (катион, анион, функциональная группа), — реактив ищите только на это отличие.

Реактив-соль: как подобрать

Реактив задают формулой соли, щёлочи или кислоты — работает его ион. $K_{2} C O_{3}$ , $N a_{2} C O_{3}$ — ион $C O_{3}^{2 -}$ : с кислотой газ $C O_{2}$ , с солями $C a^{2 +}$ , $B a^{2 +}$ , $M g^{2 +}$ — белый осадок карбоната. $N a_{3} P O_{4}$ — ион $P O_{4}^{3 -}$ : с $A g^{+}$ жёлтый осадок, с $C a^{2 +}$ , $B a^{2 +}$ — белый. $BaC l_{2}$ , $Ba (N O_{3})_{2}$ — ион $B a^{2 +}$ : белый осадок с сульфатами и карбонатами. $NaOH$ , $KOH$ — ион $O H^{-}$ : аммиак из солей аммония, осадки гидроксидов. $H_{2} S O_{4}$ — ионы $H^{+}$ и $S O_{4}^{2 -}$ : газ из карбонатов и сульфидов, осадок с солями бария.

$N H_{4} Cl$ и $HCl$ различают $K_{2} C O_{3}$ : с кислотой выделяется газ без запаха, с хлоридом аммония видимых изменений нет. $N a_{2} S O_{4}$ и $NaN O_{3}$ — $BaC l_{2}$ : белый осадок только с сульфатом.

Соли натрия и калия, нитраты почти все растворимы и признаков не дают — признак даёт второй ион пары; сверяйтесь с таблицей растворимости.

Часть 1 — краткий ответ (задания 1–28) · ЕГЭ по химии

Задание 25 ЕГЭ по химии: химия и жизнь

Потренироваться: задания по теме →

Простыми словами

Пакет — это полиэтилен, сковорода с антипригарным покрытием — тефлон, пищевая сода разрыхляет тесто. Задание 25 проверяет, узнаёте ли вы привычные вещи в формулах и названиях. Применение почти всегда следует из свойства вещества.

Применение веществ, полимеры и волокна, промышленные процессы, правила работы в лаборатории. Соответствие из 3 позиций (например, «область применения — вещество», «мономер — полимер»). Ответ — 3 цифры. 1 балл.

Мономеры и полимеры

Полимеризация — соединение молекул мономера с кратной связью без выделения побочных веществ. Поликонденсация — с выделением низкомолекулярного вещества (обычно воды). Повторяющийся фрагмент цепи — структурное звено, число звеньев $n$ — степень полимеризации.

Звено повторяет мономер, но двойная связь становится одинарной

Мономер	Полимер	Применение
этилен $C H_{2} = C H_{2}$	полиэтилен	плёнка, пакеты, трубы
пропилен $C H_{2} = CH - C H_{3}$	полипропилен	трубы, тара, волокна
винилхлорид $C H_{2} = CHCl$	поливинилхлорид (ПВХ)	линолеум, изоляция, окна
стирол $C_{6} H_{5} CH = C H_{2}$	полистирол	пенопласт, посуда
тетрафторэтилен $C F_{2} = C F_{2}$	тефлон	антипригарные покрытия
метилметакрилат	полиметилметакрилат	органическое стекло
бутадиен-1,3 / изопрен / хлоропрен	бутадиеновый / изопреновый / хлоропреновый каучук	резина (после вулканизации серой)
фенол + формальдегид	фенолформальдегидная смола (поликонденсация)	пластмассы, клеи
капролактам; терефталевая кислота + этиленгликоль	капрон; лавсан	синтетические волокна

Природные волокнахлопок, лён (целлюлоза); шерсть, натуральный шёлк (белок)

Искусственныеиз природного полимера химической обработкой: вискозное, ацетатное (из целлюлозы)

Синтетическиеиз синтетических полимеров: капрон, нейлон, лавсан

Применение веществ

Вещество	Применение	Почему
$BaS O_{4}$	рентгеноконтрастное средство	нерастворим, не всасывается
$H_{2} O_{2}$ (3 %), $KMn O_{4}$ , спиртовой раствор $I_{2}$	антисептики	окислители
$NaHC O_{3}$	разрыхлитель теста, при изжоге	разлагается с выделением $C O_{2}$ , нейтрализует кислоту
$NaCl$ (0,9 %)	физиологический раствор; консервант	—
$CaS O_{4} \cdot 2 H_{2} O$ / $CaC O_{3}$ / $Ca (OH)_{2}$	гипс / мел, мрамор / гашёная известь (строительство, побелка)	—
$N H_{4} N O_{3}$ , $KN O_{3}$ , $KCl$ , $Ca (H_{2} P O_{4})_{2}$	минеральные удобрения	содержат N, K, P
этанол / метанол	растворитель, антисептик / растворитель; метанол ядовит	—
формалин (р-р $HCHO$ )	консервирование биопрепаратов	денатурирует белки
глицерин	косметика, получение нитроглицерина	гигроскопичен

Производства и безопасность

Аммиак

N_{2} + 3 H_{2} ⇄ 2N H_{3}

: железный катализатор, повышенные давление и температура, циркуляция непрореагировавших газов.

Серная кислотаконтактный способ: обжиг пирита →

S O_{2}

→

S O_{3}

(катализатор

V_{2} O_{5}

) → поглощение

S O_{3}

концентрированной серной кислотой (олеум).

Чугунв доменной печи оксиды железа восстанавливаются коксом и

CO

Разбавляя серную кислоту, льют кислоту в воду тонкой струйкой, а не наоборот. Запах вещества определяют, направляя пары к себе движением ладони. Пробирку при нагревании держат отверстием от себя и от соседей.

Соотнесите мономер и полимер: А) винилхлорид; Б) стирол; В) изопрен. Ответ: А — ПВХ, Б — полистирол, В — изопреновый (натуральный) каучук.

Название полимера = «поли» + название мономера: поли-этилен, поли-стирол, поли-винилхлорид. Исключения учите отдельно: тефлон, капрон, лавсан, оргстекло, каучуки.

Применение веществ: таблица из заданий

Вещество	Применение
хлорид натрия $NaCl$	пищевая соль, сырьё для получения хлора и щёлочи
гидрокарбонат натрия $NaHC O_{3}$	питьевая сода, разрыхлитель теста
карбонат кальция $CaC O_{3}$	мел, мрамор, известняк — строительство
гидроксид кальция $Ca (OH)_{2}$	гашёная известь в строительных растворах
сульфат бария $BaS O_{4}$	контрастное вещество в рентгенодиагностике (нерастворим, поэтому неядовит)
нитрат аммония $N H_{4} N O_{3}$	азотное удобрение (аммиачная селитра)
пероксид водорода $H_{2} O_{2}$ (3 %)	антисептик для обработки ран
этиловый спирт	растворитель, дезинфицирующее средство
ацетон	растворитель лаков и красок
уксусная кислота	пищевая добавка, консервант
лимонная кислота	пищевая добавка, регулятор кислотности
глюкоза	источник энергии, компонент лекарств
сахароза	пищевой сахар
мыло (стеарат натрия)	моющее средство — соль высшей карбоновой кислоты
вискоза	искусственное волокно из целлюлозы

Правила безопасной работы

Запах определяют, направляя воздух к себе движением ладони, не наклоняясь над сосудом.
Разбавляя серную кислоту, вливают кислоту в воду тонкой струёй, а не наоборот.
Кислота попала на кожу — смывают большим количеством воды, затем обрабатывают раствором соды.
Со щелочами работают в очках и перчатках: щёлочь поражает глаза и кожу.
Горючие жидкости не нагревают на открытом огне.
При нагревании в пробирке её отверстие направляют в сторону от себя и соседа.

Часть 1 — краткий ответ (задания 1–28) · ЕГЭ по химии

Задание 26 ЕГЭ по химии: массовая доля и концентрация вещества в растворе

Потренироваться: задания по теме →

Простыми словами

В стакане чая 200 г, из них сахара 10 г — сладость равна $10 : 200 = 5%$ . Дольём воды — сахара столько же, а чая больше, сладость падает. Выпарим часть воды — наоборот, растёт. Вся задача 26 — про эту дробь «вещество / раствор».

Расчёты с массовой долей (иногда — с молярной концентрацией). Ответ — число с указанной точностью (обычно до десятых или целых), без единиц. 1 балл.

Формулы

ω = \frac{m _{в - ва}}{m _{р - ра}} \cdot 100%, m_{р - ра} = m_{в - ва} + m_{воды}

массовая доля растворённого вещества

где $ω$ — массовая доля, %; $m_{в - ва}$ — масса растворённого вещества, г; $m_{р - ра}$ — масса всего раствора, г. Отсюда $m_{в - ва} = m_{р - ра} \cdot ω$ (долю берём как десятичную дробь: $20% = 0, 2$ ).

m = ρ \cdot V, c = \frac{n}{V}

масса через плотность; молярная концентрация

где $ρ$ — плотность раствора, г/мл; $V$ — объём (в первой формуле мл, во второй л); $n$ — количество вещества, моль; $c$ — молярная концентрация, моль/л.

Четыре типовых ситуации

При разбавлении масса вещества не меняется — растёт только знаменатель

Что сделали	Новая массовая доля
добавили воду $m_{в}$	$ω = \frac{m ω _{1}}{m + m _{в}}$
выпарили воду $m_{в}$	$ω = \frac{m ω _{1}}{m - m _{в}}$
добавили вещество $m_{x}$	$ω = \frac{m ω _{1} + m _{x}}{m + m _{x}}$
смешали два раствора	$ω = \frac{m _{1} ω _{1} + m _{2} ω _{2}}{m _{1} + m _{2}}$

Здесь $m$ , $m_{1}$ , $m_{2}$ — массы исходных растворов, г; $ω_{1}$ , $ω_{2}$ — их массовые доли.

Разбор

К 250 г 20%-го раствора KCl добавили 150 г воды. Найти $ω$ .

$m (KCl) = 250 \cdot 0, 2 = 50$ г — не меняется.
$m_{р - ра} = 250 + 150 = 400$ г.
$ω = 50 : 400 \cdot 100% = 12, 5%$ . Ответ: 12,5.

Из 150 г 10%-го раствора $KN O_{3}$ выпарили 30 г воды: $m (KN O_{3}) = 15$ г, $m_{р - ра} = 120$ г, $ω = 15 : 120 = 12, 5%$ .

К 200 г 10%-го раствора добавили 20 г соли: $ω = \frac{20 + 20}{220} \cdot 100% \approx 18, 2%$ .
Смешали 100 г 30%-го и 300 г 10%-го: $ω = \frac{30 + 30}{400} \cdot 100% = 15%$ .

В 500 мл раствора 0,2 моль NaOH: $c = 0, 2 : 0, 5 = 0, 4$ моль/л. Объём переводим в литры!

Масса раствора — это вещество плюс вода. Делить на массу воды — частая ошибка. И при добавлении соли она увеличивает и числитель, и знаменатель.

Сначала всегда находите массу чистого вещества — она «путешествует» из раствора в раствор, меняясь только при добавлении или удалении самого вещества.

Часть 1 — краткий ответ (задания 1–28) · ЕГЭ по химии

Задание 27 ЕГЭ по химии: расчёты по термохимическим уравнениям

Потренироваться: задания по теме →

Простыми словами

Термохимическое уравнение — как ценник: «за 2 моль водорода — 572 кДж теплоты». Сожгли в 8 раз меньше — получили в 8 раз меньше теплоты. Всё решение — одна пропорция, главное — правильно найти количество вещества.

Расчёты теплового эффекта по термохимическому уравнению: найти теплоту по массе/объёму вещества или, наоборот, массу/объём по теплоте. Ответ — число с указанной точностью. 1 балл.

Что нужно знать

Уравнение, в котором указан тепловой эффект $Q$ и агрегатные состояния веществ: $2 H_{2} (г) + O_{2} (г) = 2 H_{2} O (ж) + 572 кДж$ . Число 572 кДж относится к количествам веществ, равным коэффициентам: 2 моль $H_{2}$ , 1 моль $O_{2}$ , 2 моль $H_{2} O$ .

n = \frac{m}{M}, n = \frac{V}{V _{m}}, V_{m} = 22, 4 л / моль (н . у .)

количество вещества

где $n$ — количество вещества, моль; $m$ — масса, г; $M$ — молярная масса, г/моль; $V$ — объём газа, л; $V_{m}$ — молярный объём газа при нормальных условиях.

\frac{Q _{1}}{n _{1}} = \frac{Q}{k} \Rightarrow Q_{1} = \frac{Q \cdot n _{1}}{k}

теплота пропорциональна количеству вещества

где $Q$ — тепловой эффект из уравнения, кДж; $k$ — коэффициент перед веществом в уравнении; $n_{1}$ — количество вещества в задаче, моль; $Q_{1}$ — искомая теплота, кДж.

Длина полосы пропорциональна и количеству вещества, и теплоте

Разбор

$2 H_{2} (г) + O_{2} (г) = 2 H_{2} O (ж) + 572$ кДж. Сколько теплоты выделится при сгорании 5,6 л (н. у.) водорода?

$n (H_{2}) = 5, 6 : 22, 4 = 0, 25$ моль.
На 2 моль — 572 кДж, на 0,25 моль — $Q = \frac{572 \cdot 0 , 25}{2} = 71, 5$ кДж. Ответ: 71,5.

$C_{2} H_{5} OH (ж) + 3 O_{2} (г) = 2C O_{2} (г) + 3 H_{2} O (ж) + 1370$ кДж. Какая масса этанола сгорела, если выделилось 5480 кДж?

Коэффициент при этаноле 1: $n = 5480 : 1370 = 4$ моль.
$M (C_{2} H_{5} OH) = 2 \cdot 12 + 6 \cdot 1 + 16 = 46$ г/моль; $m = 4 \cdot 46 = 184$ г. Ответ: 184.

По тому же уравнению горения водорода выделилось 286 кДж. Объём сгоревшего $H_{2}$ : $n = \frac{286 \cdot 2}{572} = 1$ моль, $V = 1 \cdot 22, 4 = 22, 4$ л.

Тепловой эффект относится ко всему уравнению, то есть к числу моль, равному коэффициенту. Если перед веществом стоит 2, теплоту на 1 моль получают делением на 2. Потерянный коэффициент — самая частая ошибка.

Запись « $+ Q$ » в правой части и « $Δ H < 0$ » означают одно и то же — теплота выделяется. $Q = - Δ H$ .

Объёмы газов без молей

Объёмы газов (при одинаковых условиях) относятся как их коэффициенты в уравнении — закон объёмных отношений. Поэтому объём одного газа находят прямо по объёму другого, не переходя к молям.

$2 C_{2} H_{6} + 7 O_{2} \to 4C O_{2} + 6 H_{2} O$ . Сколько литров кислорода нужно для 4 л этана?

$V (O_{2}) : V (C_{2} H_{6}) = 7 : 2$ .
$V (O_{2}) = 4 \cdot \frac{7}{2} = 14$ л.

Часть 1 — краткий ответ (задания 1–28) · ЕГЭ по химии

Задание 28 ЕГЭ по химии: избыток и недостаток, примеси, выход продукта

Потренироваться: задания по теме →

Простыми словами

Для бутерброда нужен 1 кусок хлеба и 1 ломтик сыра. Есть 5 кусков хлеба и 3 ломтика — бутербродов будет 3: сыр «в недостатке», он и решает. В химии так же: продукт считают по веществу, которого не хватает. А примеси и выход — поправки «до» и «после» реакции.

Расчёты по уравнению реакции, когда одно вещество в избытке, исходное вещество содержит примеси или известен выход продукта. Ответ — число с указанной точностью. 1 балл.

Формулы

n = \frac{m}{M}, \frac{n _{A}}{a} vs \frac{n _{B}}{b}

в недостатке вещество с меньшим отношением

n

к коэффициенту

где $n$ — количество вещества, моль; $m$ — масса, г; $M$ — молярная масса, г/моль; $a$ , $b$ — коэффициенты перед веществами A и B в уравнении.

m_{чист} = m_{техн} \cdot (1 - ω_{прим}), η = \frac{m _{практ}}{m _{теор}} \cdot 100%

примеси и выход продукта

где $m_{техн}$ — масса образца с примесями; $ω_{прим}$ — массовая доля примесей; $η$ — выход продукта, %; $m_{теор}$ — масса продукта по уравнению; $m_{практ}$ — реально полученная масса.

Поправки ставятся на своих местах цепочки

Разбор

97,5 г цинка обработали раствором, содержащим 164,25 г $HCl$ . Масса соли?

$Zn + 2HCl \to ZnC l_{2} + H_{2}$ .
$n (Zn) = 97, 5 : 65 = 1, 5$ моль; $n (HCl) = 164, 25 : 36, 5 = 4, 5$ моль.
Делим на коэффициенты: $Zn$ — $1, 5 : 1 = 1, 5$ ; $HCl$ — $4, 5 : 2 = 2, 25$ . Меньше у цинка — он в недостатке.
$n (ZnC l_{2}) = n (Zn) = 1, 5$ моль; $M (ZnC l_{2}) = 65 + 71 = 136$ г/моль; $m = 1, 5 \cdot 136 = 204$ г. Ответ: 204.

20,25 г $ZnO$ обработали избытком соляной кислоты, выход соли 80 %.

$ZnO + 2HCl \to ZnC l_{2} + H_{2} O$ ; $n (ZnO) = 20, 25 : 81 = 0, 25$ моль.
$m_{теор} (ZnC l_{2}) = 0, 25 \cdot 136 = 34$ г.
$m_{практ} = 34 \cdot 0, 8 = 27, 2$ г. Ответ: 27,2.

Прокалили 200 г известняка, содержащего 10 % некарбонатных примесей. Объём $C O_{2}$ (н. у.)?

$m (CaC O_{3}) = 200 \cdot (1 - 0, 1) = 180$ г; $n = 180 : 100 = 1, 8$ моль.
$CaC O_{3} t CaO + C O_{2}$ : $n (C O_{2}) = 1, 8$ моль; $V = 1, 8 \cdot 22, 4 = 40, 32$ л.

Сравнивают не сами количества веществ, а их отношения к коэффициентам: 4,5 моль $HCl$ «больше» 1,5 моль Zn, но и нужно кислоты вдвое больше. И не путайте поправки: примеси уменьшают исходное вещество до реакции, выход — продукт после.

Если в условии сказано «избыток» — считать по нему нельзя, считаем по другому веществу. Если даны массы обоих реагентов — это сигнал искать недостаток.

ЕГЭ: химия: теория

Оглавление

Задание 1 ЕГЭ по химии: строение электронных оболочек атомов

Простыми словами

Уровни и подуровни

Неспаренные электроны

Ионы и возбуждённое состояние

Задание 2 ЕГЭ по химии: периодический закон и закономерности

Простыми словами

Закономерности

Как решать

Задание 3 ЕГЭ по химии: электроотрицательность, степень окисления и валентность

Простыми словами

Высшая и низшая

Валентность ≠ степень окисления

Разбор

Задание 4 ЕГЭ по химии: химическая связь и кристаллическая решётка

Простыми словами

Виды связи

Кристаллические решётки

Разбор

Задание 5 ЕГЭ по химии: классификация и номенклатура неорганических веществ

Простыми словами

Оксиды

Основания, кислоты, соли

Разбор и ловушки

Задание 6 ЕГЭ по химии: вещества X и Y

Простыми словами

Когда реакция обмена идёт

Газы и осадки — шпаргалка

Алгоритм решения

Задание 7 ЕГЭ по химии: вещество и реагенты

Простыми словами

Кто с кем реагирует

Исключения, на которых ловят

Алгоритм

Задание 8 ЕГЭ по химии: исходные вещества и продукты реакции

Простыми словами

Сначала — тип реакции

Избыток и недостаток

Окислители и разложение солей

Алгоритм

Задание 9 ЕГЭ по химии: генетическая связь неорганических веществ

Простыми словами

Генетические ряды

Типовые переходы

Алгоритм

Задание 10 ЕГЭ по химии: классификация органических веществ

Простыми словами

Как получаются общие формулы

Классы и общие формулы

Названия и функциональные группы

Задание 11 ЕГЭ по химии: изомеры и гомологи

Простыми словами

Определения

Виды изомерии

Как решать

Задание 12 ЕГЭ по химии: свойства углеводородов и кислородсодержащих веществ

Простыми словами

Реагент → какие вещества с ним реагируют

Углеводороды

Кислородсодержащие

Задание 13 ЕГЭ по химии: жиры, углеводы, амины, аминокислоты и белки

Простыми словами

Жиры

Углеводы

Амины, аминокислоты, белки

Задание 14 ЕГЭ по химии: схема реакции и продукт (углеводороды, галогенпроизводные)

Простыми словами

Марковников и Зайцев

Условия решают

Как решать

Задание 15 ЕГЭ по химии: схема реакции и вещество X (кислородсодержащие соединения)

Простыми словами

Лестница окисления

Другие превращения

Алгоритм

Задание 16 ЕГЭ по химии: генетическая связь органических веществ

Простыми словами

Карта превращений (на примере C₂)