Задачи 30, 31 ЕГЭ по химии-2020
Задачи 30 и 31 из реального ЕГЭ по химии-2020, все задачи на окислительно-восстановительные реакции из реального экзамена ЕГЭ по химии, задания 30 и 31 из реального ЕГЭ 2020 (основная волна и резервные дни — 16 июля 2020 года, 24 июля 2020) с текстовыми решениями и ответами.
| Выдержка из формулировки каждого варианта 30 задания: «В ответе запишите уравнение только одной из возможных окислительно-восстановительных реакций с участием выбранных веществ. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.» Выдержка из формулировки каждого варианта 31 задания: «Запишите молекулярное, полное и сокращённое ионное уравнения реакции с участием выбранных веществ.» Ниже приведены перечни веществ, а также дополнительные условия, которые были указаны в соответствующем варианте 30 и 31 задания. 1) Если вещество растворимо в воде, то допустимо использование водного раствора этого вещества. 2) Если концентрация кислоты указана, то следует использовать кислоту указанной концентрации. 3) Если концентрация кислоты не указана, то можно использовать и разваленную и концентрированную кислоту. |
1. Нитрат бария, сульфид калия, соляная кислота, нитрит натрия, перманганат калия, ацетат железа(II).
Составление уравнений реакций самоокисления-самовосстановления (диспропорционирования)
Задача 634.
Закончить уравнения реакций самоокисления-самовосстановления (диспропорционирования):
а) I2 + Ba(OH)2 → Ba(IO3)2 +
б) K2SO3 → K2S +
в) HClO3 → ClO2 +
г) P2O3 + H2O → PH3 +
д) P + KOH + H2O → KH2PO2 + PH3
е) Te + KOH → K2TeO3 +
Решение:
Реакции диспропорционирования сопровождаются одновременным увеличением и уменьшением степени окисления одного и того же элемента, первоначально находившихся в одном, определённом состоянии.
а) I 2 + Ba(OH) 2 → Ba(IO 3) 2 +
После приведения членов обеих частей уравнения, получим:
б) K 2SO 3 → K 2S +
После приведения членов обеих частей уравнения, получим:
в) HClO 3 → ClO 2 +
После приведения членов обеих частей уравнения, получим:
г) P2O 3 + H 2 O → PH 3 +
После приведения членов обеих частей уравнения, получим:
д) P + KOH + H 2 O → KH 2 PO 2 + PH 3
После приведения членов обеих частей уравнения, получим:
е) Te + KOH → K 2 TeO 3 +
3Te 0 + 6OH — → TeO3 2- + 2Te 2- + 3H2O.
После приведения членов обеих частей уравнения, получим:
Фосфор
Фосфор (греч. phos — свет + phoros — несущий) — химический элемент, принадлежащий к Vа группе и 3 периоду. Простое желтоватое вещество, легко воспламеняющееся и светящееся.
Основное и возбужденное состояние фосфора
При возбуждении атома фосфора электроны на s-подуровне распариваются и переходят на d-подуровень.
Природные соединения
В промышленности фосфор получают в ходе сплавления фосфата кальция, песка и угля.
Химическая активность фосфора значительно выше, чем у азота. Активность также определяется аллотропной модификацией: наиболее активен белый фосфор, излучающий видимый свет из-за окисления кислородом.
В жидком и газообразном состоянии до 800 °C фосфор состоит из молекул P4. Свыше 800 °C молекулы P4 распадаются до P2.
- Реакции с неметаллами
C неметаллами фосфор часто проявляет себя как восстановитель и окислитель. Легко окисляется кислородом.
Схожим образом происходит взаимодействие фосфора и хлора.
2P + 3Cl2 → 2PCl3 (недостаток хлора)
2P + 5Cl2 → 2PCl5 (избыток хлора)
Реакции с водородом крайне затруднена. Тем не менее, в ходе разложения фосфидов металлов можно получить ядовитый газ — фосфин — боевое отравляющее вещество.
2P + 3Ca → Ca3P2 (фосфид кальция)
Реакция с водой
При взаимодействии с водой фосфор вступает в реакцию диспропорционирования (так называются реакции, в которых одно и то же вещество является и окислителем, и восстановителем).
Реакция с щелочами
При добавлении фосфора в растворы щелочей также происходит реакция диспропорционирования.
При поджигании спичек происходит реакция между фосфором и бертолетовой солью, которая выступает в качестве окислителя.
Оксид фосфора V — P2O5
Кислотный оксид, пары которого имеют формулу P4O10. Твердый оксид характеризуется белым цветом.
Активно реагирует с водой с образованием фосфорной кислоты. При недостатке воды образует метафосфорную кислоту.
Реагирует с основными оксидами и основаниями, образуя соли фосфорной кислоты. Какая именно получится соль — определяет соотношение основного оксида/основания и кислотного оксида.
6KOH + P2O5 = 2K3PO4 + 3H2O (фосфат калия, избыток щелочи — соотношение 6:1)
4KOH + P2O5 = 2K2HPO4 + H2O (гидрофосфат калия, незначительный избыток кислотного оксида — соотношение 4:1)
2KOH + P2O5 = 2KH2PO4 + H2O (дигидрофосфат калия, избыток кислотного оксида — соотношение 2:1)
Обладает выраженным водоотнимающим (дегидратационным) свойством: легко извлекает воду из других соединений.
Фосфорные кислоты
Существует несколько кислородсодержащих фосфорных кислот:
- Ортофосфорная кислота — H3PO4 (трехосновная кислота, соли — фосфаты PO4 3- )
- Метафосфорная кислота — HPO3 (одноосновная кислота, соли — метафосфаты PO3 — )
- Фосфористая — H3PO3 (двухосновная кислота, соли — фосфиты HPO3 2- )
- Фосфорноватистая — H3PO2 (одноосновная кислота, соли гипофосфиты — H2PO2 — )
Фосфорноватистая кислота способна вытеснять из солей малоактивные металлы, при этом превращаясь в ортофосфорную кислоту.
Ортофосфорная кислота
В твердом виде представляет собой кристаллы белого цвета, хорошо растворимые в воде.
Фосфорную кислоту получают из фосфатов, воздействуя на них серной кислотой. Также известны способы гидролиза пентахлорида фосфора, взаимодействия оксида фосфора V с водой.
Фосфорная кислота может образоваться при окислении фосфора сильной кислотой:
За счет кислотных свойств отлично реагирует с основными оксидами, основаниями. При различных соотношениях кислоты и основания получаются различные соли (фосфаты, гидрофосфаты и дигидрофосфаты).
Реакции с солями
Реакции идут, если выделяется газ, выпадает осадок или образуется слабый электролит (вода). Например, характерный осадок желтого цвета — фосфат серебра — образуется в результате реакции с нитратом серебра.
В реакции с карбонатами образуется нестойкая угольная кислота, которая распадается на воду и углекислый газ.
Реакции с металлами
Металлы, стоящие в ряду напряжений до водорода, способны вытеснить водород из фосфорной кислоты.
При сильном нагревании ортофосфорная кислота теряет воду и переходит в метафосфорную кислоту.
Соли фосфорной кислоты
Соли фосфорной кислоты получаются в ходе реакции ортофосфорной кислоты и оснований.
Фосфаты являются хорошими удобрениями, которые повышают урожайность. Перечислим наиболее значимые:
- Фосфоритная мука — Ca3(PO4)2
- Простой суперфосфат — смесь Ca(H2PO4)2*H2O и CaSO4
- Двойной суперфосфат — Ca(H2PO4)2*H2O
- Преципитат — CaHPO4*2H2O
- Костная мука — продукт переработки костей домашних животных Ca3(PO4)2
- Аммофос — в основном состоит из моноаммонийфосфата — NH4H2PO4
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2022
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
http://buzani.ru/zadachi/khimiya-glinka/1216-reaktsii-samookisleniya-samovosstanovleniya-zadacha-634
http://studarium.ru/article/169