ЛЕКЦИЯ №28 ЧАСТЬ С2 ЕГЭ для 11 класса
материал (химия, 11 класс) по теме

Лекция №28

Взаимосвязь различных классов неорганических веществ.

Задание С2. Изменения в КИМ 2012 года.

План:

1. Общая характеристика заданий и основные рекомендации к их выполнению.
2. Ценность частей С1,С2,С3,С4,С5.
3.  Задание С2.  Реакции, подтверждающие взаимосвязь различных классов  неорганических веществ. Изменения в КИМ 2012 года.
4. Минимум знаний при выполнении Части С.
5. Примеры тестовых заданий и рекомендации к их выполнению.

Часть С теста ЕГЭ по химии

-ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЗАДАНИЙ И ОСНОВНЫЕ РЕКОМЕНДАЦИИ К ИХ ВЫПОЛНЕНИЮ

Эта часть теста ЕГЭ по химии на профильном уровне про веряет умения и навыки выпускников средних школ на сле дующем содержании.

С1-  Реакции окислительно-восстановительные.

С2-Реакции, подтверждающие взаимосвязь различных классов неорганических веществ.

С3-Реакции, подтверждающие взаимосвязь различных классов органических соединений.

С4- Расчеты массы (объема, количества вещества) про дуктов реакции, если одно из веществ дано в избытке (имеет примеси или дано в виде раствора с определенной массовой долей растворенного вещества).

С5- Нахождение молекулярной формулы вещества.

-Ценность частей С1,С2,С3,С4,С5.

Каждый тест содержит 5 заданий части С. Верное выполне ние заданий С1— 3 балла, С2 -4 балла,  С3-5 баллов, С4- 4 балла, С5- 3 балла.  Максималь но количество баллов, которые может набрать экзаменующий ся при условии успешного выполнения части С, составляет 19 баллов из максимально возможных 65 за всю работу.

Задания части С бывают четырех типов.

- Задание  С2.  Реакции, подтверждающие взаимосвязь различных классов   неорганических веществ

ЧАСТЬ С ИЗМЕНЕНИЯ В КИМ 2012 года  -  С2 !!!

Задание С2, проверяющее знание генетической взаимосвязи неорганических веществ различных классов, предложено в двух форматах. В одних вариантах КИМ оно будет предложено в прежнем формате, а в других в новом, когда условие задания представляет собой описание конкретного химического эксперимента, ход которого экзаменуемый должен будет отразить посредством уравнений соответствующих реакций. 

Например: КИМ 2012 года

С2.1. (прежний формат)  – 4 балла. Даны вещества: оксид азота (IV), медь, раствор гидроксида калия и концентрированная серная кислота. Напишите уравнения четырех возможных реакций между всеми предложенными веществами, не повторяя пары реагентов.

Решение:

С2.2.(В новом формате) – 4 балла. Соль, полученную при растворении железа в горячей концентрированной серной кислоте, обработали избытком раствора гидроксида натрия. Выпавший бурый  осадок отфильтровали и  прокалили. Полученное вещество сплавили с железом. Напишите уравнения описанных реакций.

Решение:

-Обязательный минимум знаний.

В задании С в наборе из четырех веществ, как правило, встречаются типичные окислители и восстановители. В этом случае как минимум одна, как максимум — все четыре реак ции представляют собой ОВР.

Типичные окислители и восстановители в порядке ослаб ления окислительных и восстановительных свойств пере числены в таблице 1

Таблица 1

Для написания реакций между окислителем и восстано вителем необходимо:

1. предположить, до какого возможного значения повы сится степень окисления атома-восстановителя и в каком продукте реакции он будет ее проявлять;

2. предположить, до какого возможного значения пони зится степень окисления атома-окислителя и в каком про дукте реакции он будет ее проявлять.

Например, даны четыре вещества: оксид азота (IV), иодоводород, раствор гидроксида калия, кислород.

Первая реакция, не являющаяся ОВР, «лежит на поверх ности» — взаимодействие щелочи (раствор КОН) с иодоводородом, проявляющим кислотные свойства: КОН + Н1 = К1 + Н20.

Среди перечисленных веществ два ярко выраженных окислителя — кислород и оксид азота (IV), один сильный восстановитель — иодоводород.

Предполагаем возможные ОВР.

Кислород — иодоводород. Понижение степени окисления кислорода вероятнее всего до значения -2. Судя по набору элементов, продуктом восстановления будет вода. Иод в сте пени окисления —1 будет повышать степень окисления, веро ятнее всего, до О. Продукт окисления — иод: 4HI + 02 = 2I2 + 2Н20.

Оксид азота (IV)— иодоводород. Иод в степени окисле ния -1 будет повышать степень окисления, вероятнее всего, до О. Понижение степени окисления азота теоретически воз можно до значений от +3 до -3. Наименее вероятны -2 и -1. Сложность задания С2 как раз и заключается в том, чтобы выбрать верный продукт восстановления. Практически ок сид азота (IV) восстанавливается газообразным иодоводоро-дом до оксида азота (II), т. е. верным является уравнение: N02 + 2HI = NO + I2 + Н20.

Последнее уравнение также относится к ОВР и отражает особые свойства оксида азота (IV). Поскольку атом азота в N02 находится в промежуточной степени окисления +4, ок сид способен к реакции диспропорционирования в растворе щелочи:

2N02 + 2NaOH = NaN02 + NaN03 + Н20.

Реакция диспропорционирования – процесс самоокисления-самовосстановления.

- Примеры тестовых заданий и рекомендации к их выполнению

ЗАДАНИЕ 1. Даны четыре вещества: оксид серы (VI), вода, концентриро ванная серная кислота и иодид натрия. Напишите четыре уравне ния реакций между этими веществами.

Как минимум, одно из уравнений под силу написать лю бому выпускнику:

so3 + h2o = h2so4.

Второе уравнение отражает реакцию получения дисерной кислоты из серной (аналогия с дихромовой и хромовой кис лотами):

so3 + h2so4 = h2s2o7.

Два других уравнения основаны на окислительно-восста новительных свойствах приведенных веществ. Концентри рованная серная кислота и оксид серы (VI) проявляют силь ные окислительные свойства, они способны реагировать с сильным восстановителем иодидом натрия:

8NaI + 9H2S04 = H2S + 4I2 + 8NaHS04 + 4H20;

 2NaI + 2SOs = I2 + S02 + Na2S04.

 ЗАДАНИЕ 2. Даны водные растворы: гексагидроксоалюмината натрия, хлорида алюминия, сероводорода и гидроксида калия. Напишите четыре уравнения реакций между этими веществами.

Как минимум, два уравнения под силу написать любому выпускнику:

2КОН + H2S = K2S + 2Н20

(или КОН + H2S = KHS + Н20);

ЗКОН + А1С13 = Al(OH)3↓ + 3KC1.

Два других уравнения отражают свойства комплексной

соли гексагидроксоалюмината натрия, которая разлагается

в кислой среде и при добавлении солей алюминия.

Na3[Al(OH)6] + 3H2S = Al(OH)3↓ + 3NaHS + 3H20;

Na3[Al(OH)6] + A1C13 = 2Al(0H)3 ↓+ 3NaCl.

ЗАДАНИЕ 3. Даны четыре вещества: углерод, концентрированная азот ная кислота, оксид железа (II) и медь. Напишите четыре уравнения реакций между этими веществами.

Одно из уравнений написать достаточно просто — взаи модействие азотной кислоты с медью.    Си + 4HN03(KOHЦ) = Cu(N03)2 + 2N02↑ + 2H20.

Углерод — достаточно сильный восстановитель, он спосо бен восстанавливать железо из оксида железа (II) и азотную кислоту:

C + FeO = Fe + CO↑

 С  + 4HN03(KOHЦ)  = C02↑ + 4N02↑ + 2H20.

Взаимодействие оксида железа (II) с азотной кислотой представляет собой не обменную, а окислительно-восстано вительную реакцию:

FeO + 4HN03 = Fe(NO3)3 + N02 ↑+ 2Н20.

ЗАДАНИЕ 4. Даны четыре вещества: хром, концентрированный раствор гидроксида натрия, соляная кислота, сера. Напишите четыре урав нения реакций между этими веществами.

Одно из уравнений, как говорится, «лежит на поверхно сти»:

NaOH + НС1 = NaCl + Н20.

Хром — это металл, расположенный в ряду стандартных электродных потенциалов до водорода, поэтому способен взаимодействовать с соляной кислотой с выделением водоро да. В качестве второго продукта реакции образуется хлорид хрома (II), а не хлорид хрома (III) (аналогично взаимодейст вию железа с соляной кислотой).

Сг + 2НС1 = СгС12 + Н2.

При нагревании хром (металл) реагирует с серой (неме талл):

Сг + S = CrS (или Cr2S3).

Несмотря на то,  что хром образует амфотерные оксид и гидроксид, сам металл (в отличие от, например, алюминия, цинка, бериллия) со щелочами не реагирует.

Четвертым записывается уравнение реакции диспропорционирования между серой и щелочью:

4S + 6NaOH(KOHЦ) = Na2S203 + 2Na2S + 3H20.

ЗАДАНИЕ 5. Даны четыре вещества: оксид кремния (IV), хлор, фтороводо-родная кислота, концентрированный раствор гидроксида натрия. Напишите четыре уравнения реакций между этими веществами.

Одно «спасительное» уравнение напишет, пожалуй, каж дый выпускник:

NaOH + HF = NaF + Н20.

Концентрированный раствор щелочи реагирует и с окси дом кремния (IV), проявляющим кислотные свойства: 2NaOH + Si02 = Na2Si03 + H20.

Возможно написание уравнения данной реакции с обра зованием метасиликата натрия:

4NaOH + Si02 = Na4Si04 + 2H20.

Следует иметь в виду, что одно любое из приведенных уравнений даст экзаменуемому только 1 балл. Совершенно аналогично 1 балл принесет любое из уравнений реакций между хлором и щелочью при нагревании или комнатной температуре:

6NaOH(гop) + ЗС12 = 5NaCl + NaClO3 + 3H20,

или 2NaOH(xoлl) + С12 = NaCl + NaCIO + Н20.

Четвертым должно быть уравнение реакции между пла виковой кислотой и оксидом кремния (IV):

Si02 + 6HF = H2[SiF6] + 2H20.

Следует иметь в виду, что фторид кремния (IV) образует ся только при взаимодействии оксида кремния (IV) с газооб разным фтороводородом при нагревании. В растворе же про дуктом реакции является гексафторсиликат (IV) водорода.

HF- плавиковая кислота или фтороводород.

Обратить внимание на понятия:  Реакция диспропорционирования, комплексная соль, халькогены, окислитель, восстановитель.

Источники:

Бусев А.И., Ефимов И.П. Определения, понятия, термины в химии: Пособие для учащихся. – 3-е изд., перераб.- М.: Просвещение, 1981.- 192 с.

Габриелян О.С. Химия/ О.С.Габриелян, И.Г.Остроумов, С.А.Сладков. – М.: Дрофа, 2011. – 304 с. – (Готовимся к ЕГЭ).

Материалы сайта ФИПИ:  Демоверсия 2012 года Задание С2.

ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

1. Даны четыре вещества: дихромат натрия, концентри рованная серная кислота, фторид калия, гидроксид лития. Напишите уравнения четырех возможных реакций между этими веществами.

2. Даны водные растворы сульфида калия, сероводорода, хлорида алюминия и хлора. Напишите уравнения четырех возможных реакций между этими веществами.

3. Даны четыре вещества: оксид азота (IV), раствор гидроксида натрия, белый фосфор, водород. Напишите уравне ния четырех возможных реакций между этими веществами.

4. Даны четыре вещества: разбавленная азотная кислота, раствор гидроксида натрия, алюминий, вода. Напишите уравнения четырех возможных реакций между этими веще ствами.

5. Даны водные растворы: сероводорода, брома, гидро ксида натрия, хлорной кислоты. Напишите уравнения четы рех возможных реакций между этими веществами.

Решите задания к лекции.

(есть еще отдельно задания ЧАСТЬ С2)