Проверяется знание генетической взаимосвязи различных классов неорганических веществ, предложено описание конкретного хими- ческого эксперимента, ход которого экзаменуемый должен проил- люстрировать посредством уравнений соответствующих химиче- ских реакций.

Выполнение задания «мысленного эксперимента» требует знания:

•      химических свойств веществ и их названий;

•     
условий проведения реакций и сопровождающих их изменений;

•      понимания терминологии, используемой при описании опытов;

•      знания физических свойств (агрегатное состояние, цвет, запах и т.д.).

Шкала оценивания задания равна 4 баллам: каждое верно записанное уравнение реакции оценивается в 1 балл.

При электролизе водного раствора нитрата меди(II) получили металл. Металл обработали концен- трированной серной кислотой при нагревании. Выделившийся в результате газ прореагировал с сероводородом с образованием простого вещества. Это вещество нагрели с концентрированным раствором гидроксида калия. Напишите уравнения четырѐх описанных реакций.

Уравнение реакции считается записанным верно и оценивается в 1 балл если:

•      правильно записаны формулы всех веществ, участвующих в реакции;

•      указаны все коэффициенты (при этом допустимо использование дробных и удвоенных коэффициентов).

•      в уравнениях реакций записаны формулы тех веществ, которые соответствуют условию задания, или являются продуктами реакций, протекающих при заданных условиях.

При составлении уравнения реакции экзаменуемый может:

•     
не указывать условия ее проведения (прокаливание, катализатор), так как они указаны в условии задания. В случае если в ответе все же указаны усло- вия проведения конкретной реакции, но они не соответствуют еѐ протека- нию с образованием записанных продуктов, то данный элемент ответа сле- дует считать ошибочным по причине наличия взаимоисключающих суждений.

•      при составлении уравнения реакции экзаменуемый может не использовать обозначения осадка «↓» или газа «↑».

С чего начать?

Внимательно прочитать задание!

И не один раз!

Навеска — это просто некоторая порция вещества определенной массы (еѐ взвесили на весах). Она не имеет никакого отношения к навесу над крыльцом.

Прокалить — нагреть вещество до высокой температуры и греть до окончания химических реакций. Это не «смешивание с калием» и не «прокалывание гвоз- дѐм».

Сплавление — это совместное нагревание двух или более твѐрдых веществ до температуры, когда начинается их плавление и взаимодействие. С плаванием по реке ничего общего не имеет.

Отфильтровать — отделить осадок от раствора.

Профильтровать — пропустить раствор через фильтр, чтобы отделить осадок.

Фильтрат — это профильтрованный раствор.

Растворение вещества — это переход вещества в раствор. Оно может происхо- дить без химических реакций (например, при растворении в воде поваренной соли NaCl получается раствор поваренной же соли NaCl, а не щелочь и кислота отдельно), либо в процессе растворения вещество реагирует с водой и образует раствор другого вещества (при растворении оксида бария получится раствор гидроксида бария). Растворять можно вещества не только в воде, но и в кисло- тах, в щелочах и т.д.

Выпаривание — это удаление из раствора воды и летучих веществ без разложе- ния содержащихся в растворе твѐрдых веществ.

Упаривание — это просто уменьшение массы воды в растворе с помощью кипя- чения.

Осадок и остаток

Очень часто путают эти термины. Хотя это совершенно разные понятия.

«Реакция протекает с выделением осадка» — это означает, что одно из веществ, получающихся в реакции, малорастворимо. Такие вещества выпадают на дно ре- акционного сосуда (пробирки или колбы). «Остаток» — это вещество, которое осталось, не истратилось полностью или вообще не прореагировало.

Например, если смесь нескольких металлов обработали кислотой, а один из ме- таллов не прореагировал — его могут назвать остатком.

Насыщенный раствор  — это раствор, в котором при данной температуре кон- центрация вещества максимально возможная и больше уже не растворяется.

Ненасыщенный раствор  — это раствор, концентрация вещества в котором не является максимально возможной, в таком растворе можно дополнительно рас- творить ещѐ какое-то количество данного вещества, до тех пор, пока он не станет насыщенным.

Разбавленный и «очень» разбавленный раствор  — это весьма условные поня- тия, скорее качественные, чем количественные. Подразумевается, что концен- трация вещества невелика.

Для кислот и щелочей также используют термин «концентрированный» раствор. Это тоже характеристика условная. Например, концентрированная соляная кис- лота имеет концентрацию всего около 40%. А концентрированная серная — это безводная, 100%-ная кислота.

«Взорвали смесь газов» — это значит, что вещества прореагировали со взрывом.

Обычно для этого используют электрическую искру. Колба или сосуд при этом НЕ ВЗРЫВАЮТСЯ!

«Сожгли в токе кислорода», «над веществом пропустили ток водорода»

«Через раствор пропусти газообразный …»

Навеску алюминия растворили в разбавленной азотной кислоте, при этом выделялось газообразное простое вещество. К полученному раствору до- бавили карбонат натрия до полного прекращения выделения газа. Выпавший осадок отфильтровали и прокалили, фильтрат упарили, полу- ченный твѐрдый остаток сплавили с хлоридом аммония.

1.Навеску алюминия растворили в разбавленной азотной кислоте, при этом выделялось газообразное простое вещество

2.   
К полученному раствору добавили карбонат натрия до полного прекращения выделения газа

3.    Выпавший осадок отфильтровали и прокалили

4.    Фильтрат упарили, полученный твѐрдый остаток сплавили с хлоридом аммония.

1. Алюминий окисляется азотной кислотой, образуя нитрат алюминия. А вот продукт восстановления азота может быть разным, в зависимости от концентрации кислоты.

Но надо помнить, что при взаимодействии азотной кислоты с металлами НЕ ВЫДЕЛЯЕТСЯ ВОДОРОД!

Поэтому простым веществом может быть только азот:

10Al + 36HNO = 10Al(NO ) + 3N + 18H O

                                                                                                                                                               3                                 3  3                                                                                                2                                   2

                                                                                         Al⁰ – 3ē = Al³⁺               10

                                                                                        2N⁺⁵ + 10ē = N ⁰          3

2

(не забудьте при составлении электронного баланса учесть, что молекула азота двухатомная) Электронный баланс переносить в бланк НЕ НАДО!

2.Если к раствору нитрата алюминия добавить карбонат натрия, то идѐт про- цесс взаимного гидролиза (карбонат алюминия не существует в водном раст- воре, поэтому катион алюминия и карбонат-анион взаимодействуют с водой). Обра-зуется осадок гидроксида алюминия и выделяется углекислый газ:

2Al(NO ) + 3Na CO + 3H O → 2Al(OH) ↓ + 3CO ↑ + 6NaNO

                                                                                              3  3                       2           3                  2                                                                          3                          2           3

3. Осадок- гидроксид алюминия, при нагревании разлагается на оксид и воду:

Al(OH) ^t→⁰  Al O + H O

                                                                                                                                                                                       3                  2      3       2

4.В растворе остался нитрат натрия. При его сплавлении с солями аммония идѐт окислительно-восстановительная реакция и выделяется оксид азота (I) (такой же процесс происходит при прокаливании нитрата аммония)

NaNO + NH Cl → N O + H O + NaCl

                                                                                                                                                   3                    4                   2               2

Хлорная вода имеет запах хлора. При подщелачивании запах исчезает, а при добавлении в полученный раствор соляной кислоты — становится более сильным, чем был ранее.

Составьте уравнения четырѐх описанных реакций.

К раствору сульфата алюминия добавили избыток раствора гидроксида натрия. В полученный раствор небольшими порциями прибавляли соляную кислоту, при этом наблюдали образование объѐмного осадка белого цвета, который растворился при дальнейшем прибавлении кислоты. В образовав- шийся раствор прилили раствор карбоната калия (поташ).

Составьте уравнения четырѐх описанных реакций.

К раствору сульфата алюминия по каплям добавили раствора гидроксида натрия. При этом наблюдали выпадение осадка, а затем его полное раство- рение. В полученный раствор добавили избыток соляной кислоты. В обра- зовавшийся раствор прилили раствор сульфида калия.

Составьте уравнения четырѐх описанных реакций.

K[Al(OH) ] + H S → Al(OH) + KHS + H O K [Zn(OH) ] +H S → ZnS + KHS + H O

                                                           4              2                               3                             2

               2                       4            2                                                   2

K[Al(OH)₄] + CO₂ → Al(OH)₃ + KHCO₃ K₂[Zn(OH)₄] + CO₂ → Zn(OH)₂ + KHCO₃

Нитрат серебра прокалили и твердый продукт реакции нагрели в атмосфе- ре озона. Образовавшееся вещество растворили в избытке концентриро- ванного нашатырного спирта. При пропускании через полученный раствор сероводорода образуется вещество черного цвета.

Составьте уравнения четырѐх описанных реакций.

В раствор нитрата ртути (II) добавили медную стружку. После окончания реакции раствор профильтровали и фильтрат по каплям добавляли к рас- твору, содержащему гидроксид калия и гидроксид аммония. При этом на- блюдали временное выпадение осадка, который растворялся с образова- нием раствора ярко-синего цвета. При добавлении в раствор избытка рас- твора серной кислоты происходило изменение цвета.

Составьте уравнения четырѐх описанных реакций.

Над поверхностью налитого в колбу раствора едкого натра пропускали электрические разряды, при этом воздух в колбе окрашивался в бурый цвет, который исчезал через некоторое время. Полученный раствор осто- рожно выпарили и установили, что твѐрдый остаток представляет собой смесь двух солей. При нагревании этой смеси выделяется газ и остаѐтся единственное вещество.

Составьте уравнения четырѐх описанных реакций.