Решаем задания С1 . ЕГЭ по химии

Галенко Алексей Михайлович

Уважаемые коллеги и ученики! Давайте рассмотрим несколько примеров встречаемых в заданиях ЕГЭ по химии . Варианты С 1.

Итак, одно из заданий

1.      5H2O2-1 + 2KMn+7O4 + 3H2 SO4 →=2Mn+2SO4 +5 O20 +  K2SO4+  8H2O

Указаны все ключевые вещества.

imageвосстановитель 2О -1 – 2 е  =O20                5 окисляется

окислитель       Mn+7     +5е    =Mn+2       2 восстанавливается

H2O2  – восстановитель за счет O-1

KMnO4– окислитель за счет Mn+7

2.      3P-3H3 + 8HMn+7O4  =8Mn+4O2 + 3H3P+5O4 + 4H2O

Пропущено ключевое вещество справа  - H3P+5O4 (продукт окисления PH3)

imageвосстановитель P-3– 8 е  =P+5                       3 окисляется

окислитель       Mn+7     +3е    =Mn+4         8 восстанавливается

PH3– восстановитель за счет P-3

HMnO4– окислитель за счет Mn+7

 

3.      Cr2+3(SO4)3+6KMn+7O4+16KOH=2K2Cr+6O4+6K2Mn+6O4+3K2SO4+8H2O

Пропущено ключевое вещество справа  - K2Mn+6O4 ( продукт восстановления KMnO4)

imageвосстановитель 2Cr+3– 6 е  =2Cr+6               1 окисляется

окислитель       Mn+7     +1е    =Mn+6          6 восстанавливается

Cr2(SO4)3 – восстановитель за счет Cr+3

KMnO4– окислитель за счет Mn+7

Некоторые обучающие указали два возможных варианта протекания этой реакции или просто другой, но тоже правильный вариант:Cr2(SO4)3+2KMnO4+8KOH=2K2CrO4+2MnO2+3K2SO4+4H2O

 «Надо заметить, что в некоторых заданиях С1 в качестве продукта восстановления KMnO4 в  щелочной среде указывается оксид марганца (IV). Это объясняется тем, что манганат (K2MnO4) в принципе неустойчивое вещество и в растворе самопроизвольно диспропорционирует  на оксид марганца(IV) и перманганат.»

4.      2N+2O+3KCl+1O+ 2KOH=2KN+5O3+ 3KCl-1+ H2O

Указаны все ключевые вещества.

imageвосстановитель N+2 – 3 е  =N+5                    2 окисляется

окислитель       Сl+1+2е =Сl-1                    3 восстанавливается

NO– восстановитель за счет N+2

KClO– окислитель за счет Cl+1

У одного из учеников был приведен такой вариант решения:

2N+2O+3KCl+1O+ H2O=2KN+5O3+ 3KCl-1+ HCl

С ним трудно согласиться и вот почему: изначально среда щелочная за счет гидролиза гипохлорита, а получилась в результате кислота, более того: эта кислота(восстановитель)  должна реагировать с гипохлоритом (окислителем), поэтому существование хлороводорода и гипохлорита в одной системе маловероятно.

5.      Р-3Н3+ 8Ag+1NO3 +4H2O =8 Ag0 +H3P+5O4+ 8HNО3

Пропущено ключевое вещество справа - H3P+5O4 (продукт  окисления PH3)

imageвосстановитель   Р-3 – 8 е  =Р+5                         1 окисляется

окислитель         Ag+1     +1е =Ag0                8 восстанавливается

PH3– восстановитель за счет P-3

AgNO3  – окислитель за счет Ag+1

А в этом задании многие сделали ошибки, указав среди продуктов фосфор, оксид фосфора (III) Это неверно, так как среди продуктов указана азотная кислота, она однозначно будет окислять фосфор до фосфорной кислоты. Некоторые в качестве продукта указали оксид фосфора (V), что неверно в меньшей степени. Но всё же: реакция идет в водной среде, оксид фосфора (даже если бы он получился) растворяется в воде с образованием ортофосфорной кислоты.

 

Это основные проблемы с которыми я наиболее часто встречался при подготовке к сдачи ЕГЭ по химии.

 

Комментарии

Уважаемый Алексей Михайлович. Мне как молодому специалисту,не могли бы Вы подробнее рассказать о выполнении части С, и в частности С1.Где бы взять такую литературу, которая помогла бы.
Галенко Алексей Михайлович

Ольга Васильевна! Все просто! Выполнение заданий производится путем электронного баланса. Необходимо правильно расставить степени окисления и определить исходные и конечные вещества в прощенных ячейках. Для начала рекомендую Вам начать составлять электронный баланс на обычных уравнениях. Затем необходимо научится предсказывать предполагаемое вещество. Например если в реакции есть кислота, то вероятность образования воды высока. Еще необходимо усвоить правило ph сред. Они помогут более точно определить конечные или исходные продукты.

Уважаемые коллеги. В заданиях С1 ЕГЭ по химии действительно предлагается расставить коэффициенты методом электронного баланса. Но я уже на протяжении нескольких лет на дополнительных занятиях при подготовке к ЕГЭ рассматриваю с детьми метод полуреакций (ионно-электронный) расстановки коэффициентов. В данном случае недостающие продукты реакции дети определяют более точно. Сначала возникали сомнения, ведь в программе на базовом уровне изучения химии данный метод не рассматривается. Но дети действительно справляются. Кроме того на сайте ФИПИ есть пояснения по проверке заданий С1. За ошибку данный метод не считается.

Галенко Алексей Михайлович

Анастасия Сергеевна! Был бы признателен увидеть примеры выполнения заданий С1 методом полуреакций. Трудно не согласится с ним т.к. этот метод, действительно, наиболее точный. Думаю коллегам-химикам будет очень интересна Ваша разработка.

В методе полуреакций используются реальные атомы, молекулы или ионы. При составлении полуреакций учитывается рН среды:
а) в кислой среде – чтобы удалить 1 атом кислорода добавляем 2 Н+ , в результате образуется одна молекула Н2О
чтобы присоединить 1 атом кислорода добавляем 1 молекулу Н2О, в результате образуется 2Н+,
б) в щелочной среде – чтобы удалить 1 атом кислорода добавляем 1 молекулу Н2О, в результате образуется 2ОН-;
чтобы присоединить 1 атом кислорода добавляем 2ОН-, в результате образуется 1 молекула Н2О,
в) в нейтральной среде - чтобы удалить 1 атом кислорода добавляем 1 молекулу Н2О, в результате образуется 2ОН-,
чтобы присоединить 1 атом кислорода, добавляем 1 молекулу Н2О, в результате образуется 2Н+.

Кроме того необходимо запомнить продукты реакций с использованием некоторых веществ.

Например, активным окислителем является перманганат калия KMnO4 (фиолетовый раствор)

a) в кислой среде MnO4- превращается Mn2+ (обесцвечнивание)
б) в нейтральной среде MnO4- превращается MnО2 (бурый осадок)
в) в щелочной среде MnO4- превращается MnО4 2- (раствор зеленого цвета)

Задание. Составьте уравнение и подберите коэффициенты в реакциях методом полуреакций в реакции, протекающей по схеме:

NaBr + KMnO4 + H2O = Br2 +… + … + …

Решение:

Бромид-ион Br- переходит в молекулярный бром, отдавая 2 электрона.
Ион окислителя MnO4- в нейтральной среде превращается в MnО2. Помним правило, чтобы удалить 1 атом кислорода добавляем 1 молекулу Н2О, в результате образуется 2ОН-, нам же необходимо удалить 2 атома кислорода, следовательно все увеличиваем в 2 раза.

Составляем схемы полуреакций.

2Br- - 2e → Br2 3 восстановитель
MnO4- + 2H2O + 3e → MnO2 +4OH- 2 окислитель

Составляем суммарное уравнение, умножая количество атомов, молекул и ионов на соответствующий коэффициент.
6Br - + 2MnO4 - + 4H2O → 3Br2 + 2MnO2 + 8OH -
Добавляем недостающие ионы, составляем уравнение в молекулярной форме.

6NaBr + 2KMnO4 + 4H2O → 3Br2 + 2MnO2 + 2KOH + 6NaOH

(У нас в сумме образовалось 8 ионов ОН-, в реакции участвует 6Na и 2K).

Галенко Алексей Михайлович

Анастасия Сергеевна! Спасибо! Очень хорошая разработка!