← Ко всем заданиям
ЗАДАНИЕ 29 · Часть 2
ОВР — развёрнутый ответ
61 заданий этого типа — листайте и решайте прямо здесь
Вариант 01BE85
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: 2NaMnO4 + 5NaNO2 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + 5NaNO3 + Na2SO4 + 3H2O
Из перечня (сульфит бария, гидроксид натрия, перманганат натрия, серная кислота, нитрит натрия, гидрокарбонат магния) нужна ОВР, дающая бесцветный раствор без осадка.
Перманганат натрия (фиолетовый, Mn+7) окисляет нитрит натрия (N+3) в кислой среде (серная кислота); продукт восстановления марганца — Mn2+ (практически бесцветный в разбавленном растворе), продукт окисления азота — нитрат (бесцветен). Осадка не образуется (все соли растворимы).
Электронный баланс: Mn+7 + 5e⁻ → Mn+2 (×2); N+3 − 2e⁻ → N+5 (×5).
Окислитель — перманганат натрия (NaMnO4), восстановитель — нитрит натрия (NaNO2).
Уравнение: 2NaMnO4 + 5NaNO2 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + 5NaNO3 + Na2SO4 + 3H2O.
Вариант 02BF8C
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: Fe(OH)2 + 4HNO3(конц.) = Fe(NO3)3 + NO2↑ + 3H2O
Бурый газ — это NO2, он образуется при взаимодействии концентрированной азотной кислоты с восстановителями. Из перечня (азотная кислота, гидроксид железа(II), хлорат калия, ацетат серебра, оксид хрома(III), сероводород) в роли восстановителя нужно вещество, дающее ПРИ ЭТОМ соль. Гидроксид железа(II) содержит Fe в степени окисления +2, которая легко окисляется до +3 концентрированной HNO3 с образованием соли Fe(NO3)3 и бурого газа NO2.
Уравнение: Fe(OH)2 + 4HNO3(конц.) = Fe(NO3)3 + NO2↑ + 3H2O
Проверка баланса атомов: Fe 1=1; N: слева 4, справа 3(в нитрате)+1(в NO2)=4; H: слева 2+4=6, справа 3·2=6; O: слева 2+12=14, справа 9+2+3=14 — баланс сходится.
Электронный баланс:
Fe+2 − 1e− → Fe+3 (восстановитель, окисляется) ×1
N+5 + 1e− → N+4 (в NO2) (окислитель, восстанавливается) ×1
Окислитель — азот в степени окисления +5 (в составе HNO3); восстановитель — железо в степени окисления +2 (в составе Fe(OH)2). Продукт — растворимая соль Fe(NO3)3 и выделяется бурый газ NO2, что соответствует условию задачи.
Вариант 046B44
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: Азотная кислота (HNO3) и фторид аммония (NH4F): HNO3 + NH4F = NH4NO3 + HF
Из перечня (азотная кислота, фторид аммония, иод, хлорид железа(II), аммиак, оксид хрома(VI)) нужно выбрать два сильных электролита, реакция обмена между которыми идёт без видимых признаков (без осадка, газа и изменения цвета).
HNO3 — сильная кислота (сильный электролит). NH4F — растворимая соль (сильный электролит).
Реакция ионного обмена: HNO3 + NH4F = NH4NO3 + HF. Движущая сила реакции — образование слабого электролита HF (фтороводородная кислота слабая, Ka≈6,6·10⁻⁴), который при этом остаётся в растворе (не выпадает в осадок, не выделяется как газ при обычных условиях), поэтому видимых признаков реакции нет.
Молекулярное уравнение: HNO3 + NH4F = NH4NO3 + HF
Полное ионное: H⁺ + NO3⁻ + NH4⁺ + F⁻ = NH4⁺ + NO3⁻ + HF
Сокращённое ионное: H⁺ + F⁻ = HF
Вариант 04891F
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: Серная кислота (конц.) и фосфин: PH3 + 4H2SO4 = H3PO4 + 4SO2 + 4H2O
Из перечня (серная кислота, гидроксид хрома(III), сульфид меди(II), фосфин, гидроксид магния, сульфат лития) нужны вещества, ОВР между которыми даёт бесцветный раствор кислоты.
Концентрированная серная кислота — сильный окислитель, фосфин PH3 — сильный восстановитель (P в степени окисления −3). При их взаимодействии фосфор окисляется до H3PO4 (P⁺5), а сера восстанавливается до SO2 (S⁺4).
Электронный баланс:
P⁻³ − 8e⁻ → P⁺⁵ (окисление, PH3 — восстановитель) — коэффициент 1
S⁺⁶ + 2e⁻ → S⁺⁴ (восстановление, H2SO4 — окислитель) — коэффициент 4
Уравнение: PH3 + 4H2SO4 = H3PO4 + 4SO2↑ + 4H2O
Проверка баланса: слева H: 3+8=11, O: 16, S: 4, P: 1; справа H: 3+8=11, O: 4+8+4=16, S: 4, P: 1 — сходится.
Продукт H3PO4 — бесцветная кислота, избыток H2SO4 тоже бесцветен, значит образуется бесцветный раствор кислоты, что соответствует условию.
Вариант 0B7214
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: Кислая соль — гидрокарбонат калия (KHCO3); реагирует с нитратом серебра (AgNO3): 2KHCO3 + 2AgNO3 → Ag2CO3↓ + 2KNO3 + H2O + CO2↑
Среди перечня (ацетат калия, гидроксид стронция, нитрат серебра, гидрокарбонат калия, нитрат железа(III), иодид натрия) кислой солью является гидрокарбонат калия KHCO3 (соль неполностью замещённой угольной кислоты, содержит способный к ионизации атом водорода). По условию нужно найти вещество, при взаимодействии с которым в результате реакции ионного обмена образуются ДВЕ соли. При действии нитрата серебра на гидрокарбонат гидрокарбонат-анион HCO3- связывает ион Ag+ в неустойчивый гидрокарбонат серебра, который разлагается с образованием малорастворимого карбоната серебра (осадок, соль!) и одновременно образуется в растворе вторая соль — нитрат калия, а также выделяется углекислый газ и вода. Молекулярное уравнение: 2KHCO3 + 2AgNO3 → Ag2CO3↓ + 2KNO3 + H2O + CO2↑. Полное ионное уравнение: 2K+ + 2HCO3- + 2Ag+ + 2NO3- → Ag2CO3↓ + 2K+ + 2NO3- + H2O + CO2↑. Сокращённое ионное уравнение: 2HCO3- + 2Ag+ → Ag2CO3↓ + H2O + CO2↑. Таким образом, в результате реакции образуются две соли — Ag2CO3 (осадок) и KNO3 (в растворе), что удовлетворяет условию задачи.
Вариант 15D63A
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: Вещества: нитрат аммония NH4NO3 и гидроксид калия KOH. Молекулярное уравнение: NH4NO3 + KOH = KNO3 + NH3·H2O. Полное ионное: NH4+ + NO3- + K+ + OH- = K+ + NO3- + NH3·H2O. Сокращённое ионное: NH4+ + OH- = NH3·H2O
Из перечня (хлорид хрома(III), гидроксид калия, бром, хлороводород, перманганат натрия, нитрат аммония) нужно найти пару веществ, реакция ионного обмена между которыми даёт слабое растворимое основание.
Слабое растворимое основание в неорганической химии школьного курса — это гидрат аммиака NH3·H2O (водный раствор аммиака), который является слабым, но хорошо растворимым основанием.
Для его получения ионным обменом нужна соль аммония и щёлочь: нитрат аммония NH4NO3 (соль) и гидроксид калия KOH (щёлочь) из перечня подходят.
Молекулярное уравнение: NH4NO3 + KOH = KNO3 + NH3·H2O.
Полное ионное уравнение (диссоциируем все сильные электролиты, NH3·H2O — слабый электролит, не диссоциирует): NH4+ + NO3- + K+ + OH- = K+ + NO3- + NH3·H2O.
Сокращённое ионное уравнение (убираем ионы-спектаторы K+ и NO3-): NH4+ + OH- = NH3·H2O.
Вариант 1B1F2D
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: 3PH3 + 8HNO3(разб.) = 3H3PO4 + 8NO↑ + 4H2O
Из перечня (азотная кислота, гидроксид алюминия, сульфид меди(II), фосфин, гидроксид бария, гидросульфат калия) нужно выбрать окислитель и восстановитель, дающие в реакции бесцветный раствор.
Анализ веществ: Al(OH)3, Ba(OH)2, KHSO4 — не проявляют окислительно-восстановительных свойств в обычных условиях (это кислотно-основные реагенты, могут использоваться только как среда). CuS содержит серу(-2), которая может окисляться, но при окислении CuS образуется голубой/окрашенный раствор соли меди(II) — не подходит по условию 'бесцветный раствор'. PH3 (фосфин) содержит фосфор в низшей степени окисления (-3) — сильный восстановитель. HNO3 — сильный окислитель.
Выбираем окислитель HNO3 (разбавленная) и восстановитель PH3. Реакция идёт в водной среде (сама азотная кислота — среда):
Процесс окисления: P^-3 - 8e^- → P^+5 (фосфор в PH3 окисляется до +5 в H3PO4), коэффициент 3.
Процесс восстановления: N^+5 + 3e^- → N^+2 (азот в HNO3 восстанавливается до +2 в NO), коэффициент 8.
НОК электронов = 24 (3×8 = 8×3).
Итоговое уравнение: 3PH3 + 8HNO3(разб.) = 3H3PO4 + 8NO↑ + 4H2O.
Проверка баланса: P: 3=3; N: 8=8; H: слева 3×3+8=17, справа 3×3+4×2=17; O: слева 8×3=24, справа 3×4+8×1+4×1=24 — баланс сходится.
Продукт H3PO4 — бесцветный раствор ортофосфорной кислоты, NO — бесцветный газ, покидающий раствор, что соответствует условию задачи.
Окислитель — HNO3 (разбавленная азотная кислота), восстановитель — PH3 (фосфин).
Вариант 1B925B
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: Fe2(SO4)3 + 2HI = 2FeSO4 + I2 + H2SO4
Нужна пара веществ из перечня (нитрат бария, иодоводород, оксид магния, сульфат железа(III), перманганат калия, соляная кислота), между которыми ОВР даёт простое вещество + соль + кислоту.
Сульфат железа(III) содержит Fe3+ — слабый окислитель, способный окислить иодид-ион (сильный восстановитель) до простого вещества I2, сам восстанавливаясь до Fe2+ (соль FeSO4). Иодоводородная кислота (HI) при этом также выступает источником кислоты (H2SO4 высвобождается из сульфата).
Уравнение: Fe2(SO4)3 + 2HI = 2FeSO4 + I2 + H2SO4
Проверка баланса: Fe 2=2; S: слева3, справа 2(в FeSO4)+1(в H2SO4)=3; I 2=2; H 2=2; O: слева 12, справа 8+4=12 — сходится.
Электронный баланс:
2Fe+3 + 2e− → 2Fe+2 (окислитель, восстанавливается) ×1
2I−1 − 2e− → I2⁰ (восстановитель, окисляется) ×1
Окислитель — железо +3 (в составе Fe2(SO4)3), восстановитель — иод −1 (в составе HI). Продукты: I2 — простое вещество, FeSO4 — соль, H2SO4 — кислота, что точно соответствует условию.
Вариант 1C3BD1
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: 2Cr(OH)3 + 3Br2 + 10KOH = 2K2CrO4 + 6KBr + 8H2O
Окислитель — бром Br2 (степень окисления понижается с 0 до −1); восстановитель — Cr(OH)3 (хром повышает степень окисления с +3 до +6).
Определяем изменение степеней окисления: хром в Cr(OH)3 имеет степень окисления +3, в K2CrO4 — +6 (повышение на 3 единицы, окисление, Cr(OH)3 — восстановитель). Бром в Br2 имеет степень окисления 0, в продукте (бромид, судя по недостающему продукту KBr) — −1 (понижение на 1 единицу на атом, для молекулы Br2 — на 2 электрона суммарно, восстановление, Br2 — окислитель).
Электронный баланс: Cr+3 − 3e- → Cr+6 (окисление) — коэффициент 2 (чтобы получить 6 электронов).
Br2 + 2e- → 2Br- (восстановление) — коэффициент 3 (чтобы получить 6 электронов).
НОК электронов = 6, значит перед Cr(OH)3 коэффициент 2, перед Br2 коэффициент 3.
Так как в правой части образуется калиевая соль K2CrO4 (щелочная среда), в левой части не хватает щёлочи KOH, а в правой — соли KBr (продукт восстановления брома). Подбираем остальные коэффициенты балансировкой по K, O, H:
2Cr(OH)3 + 3Br2 + 10KOH = 2K2CrO4 + 6KBr + 8H2O.
Проверка: Cr: 2=2; Br: 6=6; K: 10=4+6=10; O: (2×3+10)=16 слева, (2×4+8)=16 справа; H: (2×3+10)=16 слева, 8×2=16 справа — баланс сходится.
Вариант 203294
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: Кислая соль — гидросульфат калия (KHSO4); реагирует с хлоридом бария: BaCl2 + KHSO4 → BaSO4↓ + KCl + HCl
Среди перечня (сульфит натрия, соляная кислота, перманганат натрия, бром, гидросульфат калия, хлорид бария) кислой солью является гидросульфат калия KHSO4 (в водном растворе полностью диссоциирует на K+, H+ и SO4^2-, так как HSO4- — довольно сильная кислота). Нужно найти вещество, реагирующее с KHSO4 по типу ионного обмена БЕЗ выделения газа. С сульфитом натрия KHSO4 дал бы газ (H+ + SO3^2- → H2O + SO2↑) — не подходит по условию. С хлоридом бария BaCl2 ион SO4^2-, образующийся при диссоциации KHSO4, связывается с Ba2+ в нерастворимый сульфат бария — осадок образуется без выделения газа: BaCl2 + KHSO4 → BaSO4↓ + KCl + HCl. Полное ионное уравнение: Ba2+ + 2Cl- + K+ + H+ + SO4^2- → BaSO4↓ + K+ + Cl- + H+ + Cl-. Сокращённое ионное уравнение: Ba2+ + SO4^2- → BaSO4↓.
Вариант 20A2B8
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: 5KI + KIO3 + 3H2SO4 = 3I2 + 3K2SO4 + 3H2O
Это реакция конпропорционирования иода: иодид-ион (I−1) и иодат-ион (I+5) в кислой среде (серная кислота) превращаются в свободный иод (I0).
Полуреакции:
Окисление: I−1 − 1e− → I0 (для образования I2 нужно 2 таких атома, но считаем баланс электронов на 1 атом)
Восстановление: I+5 + 5e− → I0
Чтобы уравнять число отданных и принятых электронов, берём 5 атомов I(−1) (отдают 5·1=5 электронов) на 1 атом I(+5) (принимает 5 электронов) — электронный баланс сходится 5e− = 5e−.
Это значит соотношение KI : KIO3 = 5 : 1. Всего 6 атомов иода переходит в состав I2, то есть образуется 3 моль I2.
Уравнение: 5KI + KIO3 + 3H2SO4 = 3I2 + 3K2SO4 + 3H2O
Проверка: K: 5+1=6 слева, 3×2=6 справа; I: 5+1=6 слева, 3×2=6 справа; S: 3=3; H: 6=6; O: слева 3(KIO3)+12(H2SO4)=15, справа 12(K2SO4)+3(H2O)=15 — сходится.
Окислитель — иод в степени окисления +5 (в составе KIO3), восстановитель — иод в степени окисления −1 (в составе KI); оба переходят в иод со степенью окисления 0 (I2) — реакция конпропорционирования.
Вариант 261CDC
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: Пара веществ: азотная кислота HNO3 и гидроксид бария Ba(OH)2 (обычная реакция нейтрализации, оба вещества и продукты бесцветны и растворимы — видимых признаков нет).
Молекулярное уравнение: Ba(OH)2 + 2HNO3 = Ba(NO3)2 + 2H2O
Полное ионное уравнение: Ba2+ + 2OH- + 2H+ + 2NO3- = Ba2+ + 2NO3- + 2H2O
Сокращённое ионное уравнение: OH- + H+ = H2O
Из перечня (азотная кислота HNO3, гидроксид алюминия Al(OH)3, сульфид меди(II) CuS, фосфин PH3, гидроксид бария Ba(OH)2, гидросульфат калия KHSO4) нужно найти пару, дающую реакцию обмена БЕЗ видимых признаков (без осадка, газа и изменения цвета).
Al(OH)3 реагируя с кислотой или щёлочью — растворяется (видимый эффект). Ba(OH)2 с KHSO4 даёт осадок BaSO4 (видимый эффект). CuS практически нерастворим и с этими реагентами в условиях простого обмена не взаимодействует видимым образом. PH3 — газ, не участвует в реакциях обмена в растворе с перечисленными веществами.
Единственная пара, дающая классическую реакцию обмена без видимых эффектов — это нейтрализация сильной кислоты сильным основанием: HNO3 + Ba(OH)2. Оба реагента и оба продукта (Ba(NO3)2 и H2O) бесцветны и растворимы, осадка и газа не образуется — реакция протекает, но видимых признаков нет.
Молекулярное уравнение: Ba(OH)2 + 2HNO3 = Ba(NO3)2 + 2H2O. В полном ионном уравнении сильные электролиты записываются в виде ионов (Ba(OH)2, HNO3, Ba(NO3)2 полностью диссоциируют), сокращая одинаковые ионы Ba2+ и NO3- с обеих сторон, получаем сокращённое ионное уравнение: OH- + H+ = H2O.
Вариант 27ADD5
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: Фосфин и азотная кислота: PH3 + 8HNO3(конц.) = H3PO4 + 8NO2↑ + 4H2O
Из перечня (гидроксид стронция, сульфид меди(II), фосфин, азотная кислота, перманганат калия, дигидрофосфат натрия) нужны вещества, ОВР между которыми даёт в растворе ТОЛЬКО кислоту и выделение газа.
Фосфин PH3 — сильный восстановитель (P в степени окисления −3), азотная кислота — окислитель. При их взаимодействии фосфор окисляется до H3PO4 (кислота, остаётся в растворе вместе с непрореагировавшим избытком HNO3 — то есть в растворе только кислоты), а азот восстанавливается до NO2 (бурый газ, выделяется).
Электронный баланс: P⁻³ − 8ē → P⁺⁵ (окисление, восстановитель PH3); N⁺⁵ + 1ē → N⁺⁴ (восстановление, окислитель HNO3, коэффициент 8).
Уравнение: PH3 + 8HNO3(конц.) = H3PO4 + 8NO2↑ + 4H2O.
Проверка: H слева 3+8=11, справа 3+8=11; O слева 24, справа 4+16+4=24; N слева 8, справа 8; P 1=1 — баланс сходится.
Вариант 2B95DA
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: Слабый электролит — сероводород H2S, соль — сульфат меди(II) CuSO4. Молекулярное уравнение: CuSO4 + H2S = CuS↓ + H2SO4. Полное ионное: Cu2+ + SO4(2-) + H2S = CuS↓ + 2H+ + SO4(2-). Сокращённое ионное: Cu2+ + H2S = CuS↓ + 2H+
Из перечня (сероводород, хлор, сульфат меди(II), гидроксид марганца(II), иодид серебра, гидроксид натрия) выбираем слабый электролит и соль, между которыми идёт реакция ионного обмена.
Сероводород H2S — слабая кислота, слабый электролит. Сульфат меди(II) CuSO4 — растворимая соль, сильный электролит (по классификации типа вещества — соль).
Реакция между ними идёт, потому что образующийся сульфид меди(II) CuS чрезвычайно малорастворим (произведение растворимости порядка 10^-36) — выпадение осадка смещает равновесие вправо, несмотря на то, что образуется более сильная кислота H2SO4 (это известное исключение из общего правила «сильная кислота вытесняет слабую»: реакция идёт за счёт образования практически нерастворимого осадка).
Молекулярное уравнение: CuSO4 + H2S = CuS↓ + H2SO4.
Полное ионное (H2S — слабый электролит, не диссоциирует; CuSO4 и H2SO4 — сильные электролиты, диссоциируют полностью): Cu2+ + SO4(2-) + H2S = CuS↓ + 2H+ + SO4(2-).
Сокращённое ионное (убираем ион-спектатор SO4(2-)): Cu2+ + H2S = CuS↓ + 2H+.
Вариант 2D02D4
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: Серная кислота и гидрокарбонат магния: H2SO4 + Mg(HCO3)2 = MgSO4 + 2H2O + 2CO2↑
Из перечня (серная кислота, сульфат аммония, иодид калия, гидрокарбонат магния, оксид марганца(IV), бром) нужна пара веществ, дающих реакцию обмена с выделением газа.
Серная кислота (сильная кислота) вытесняет угольную кислоту из гидрокарбоната магния, которая тут же распадается на CO2 и H2O — газ выделяется.
Молекулярное: H2SO4 + Mg(HCO3)2 = MgSO4 + 2H2O + 2CO2↑
Полное ионное: 2H⁺ + SO4²⁻ + Mg²⁺ + 2HCO3⁻ = Mg²⁺ + SO4²⁻ + 2H2O + 2CO2↑
Сокращённое ионное: H⁺ + HCO3⁻ = H2O + CO2↑
Вариант 327520
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: 2CH3COOAg + Na2CrO4 → Ag2CrO4↓ + 2CH3COONa
Перечень: хромат натрия (Na2CrO4), бромид натрия (NaBr), нитрит натрия (NaNO2), серная кислота (H2SO4), ацетат серебра (CH3COOAg), хлорид магния (MgCl2).
Окрашенным является раствор хромата натрия Na2CrO4 — хромат-ион CrO4^2− придаёт раствору характерную жёлтую окраску (остальные растворы бесцветны).
Реакция ионного обмена с выпадением осадка с участием хромата натрия — взаимодействие с ацетатом серебра: катион Ag+ образует с хромат-ионом малорастворимый хромат серебра (тёмно-красный осадок).
Молекулярное уравнение: 2CH3COOAg + Na2CrO4 → Ag2CrO4↓ + 2CH3COONa
Полное ионное уравнение: 2CH3COO− + 2Ag+ + 2Na+ + CrO4^2− → Ag2CrO4↓ + 2CH3COO− + 2Na+
Сокращённое ионное уравнение: 2Ag+ + CrO4^2− → Ag2CrO4↓
Вариант 3419D5
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: I2 + 10HNO3(конц.) = 2HIO3 + 10NO2↑ + 4H2O. Электронный баланс: I2 – 10e- → 2I(+5) (восстановитель, ×1); N(+5) + 1e- → N(+4) (окислитель, ×10). Окислитель — азотная кислота (за счёт азота), восстановитель — иод.
Из перечня (азотная кислота, фторид аммония, иод, хлорид железа(II), аммиак, оксид хрома(VI)) нужно найти пару, где реакция даёт кислоту как продукт и восстановитель отдаёт ровно 10 моль электронов на 1 моль вещества. Проверяем иод I2: при окислении сильным окислителем иод может перейти в высшую степень окисления +5 (иодат-ион / иодноватая кислота HIO3), при этом каждый атом I отдаёт 5 электронов (0→+5), а на молекулу I2 (2 атома) приходится ровно 10 отданных электронов — это точно совпадает с условием задачи. Азотная кислота в концентрированном виде — сильный окислитель, восстанавливается при этом до NO2 (N: +5→+4, принимает 1 электрон на атом). Уравнение реакции: I2 + 10HNO3(конц.) = 2HIO3 + 10NO2↑ + 4H2O. Проверка баланса: I(2=2), N(10=10), H(10 слева = 2+8=10 справа), O(30 слева = 6+20+4=30 справа) — уравнение сбалансировано. Продукт HIO3 — кислота, что соответствует условию 'реакция протекает с образованием кислоты'. Электронный баланс: I2 – 10e- → 2I(+5) (окисление, I2 — восстановитель); N(+5) + 1e- → N(+4) (восстановление, HNO3 — окислитель, коэффициент 10 для баланса электронов).
Вариант 3D1F68
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: 2KHCO3 + H2SO4 = K2SO4 + 2H2O + 2CO2↑
Из перечня (гидрокарбонат калия KHCO3, сера S, перманганат калия KMnO4, серная кислота H2SO4, хлорид магния MgCl2, сульфид калия K2S) нужно найти пару для реакции ионного обмена с выделением газа БЕЗ запаха.
K2S + H2SO4 даёт газ H2S, но у него резкий характерный запах (тухлых яиц) — не подходит по условию.
KHCO3 + H2SO4: более сильная серная кислота вытесняет слабую угольную кислоту из гидрокарбоната, выделяется CO2 — газ без запаха.
Молекулярное уравнение: 2KHCO3 + H2SO4 = K2SO4 + 2H2O + 2CO2↑
Полное ионное: 2K^+ + 2HCO3^- + 2H^+ + SO4^2- = 2K^+ + SO4^2- + 2H2O + 2CO2↑
Сокращённое ионное: HCO3^- + H^+ = H2O + CO2↑
Проверка: K:2=2; H: слева 2+2=4, справа 2×2=4; C:2=2; O: слева 2×3+4=10, справа 4+2+2×2=10; S:1=1. Баланс сходится.
Вариант 43A2F2
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: 2CrCl2 + 3H2SO4(разб.) → Cr2(SO4)3 + 4HCl + H2↑. Электронный баланс: Cr2+ - 1e- → Cr3+ (окисление, ×2); 2H+ + 2e- → H2 (восстановление, ×1). Восстановитель — Cr2+ (хлорид хрома(II)); окислитель — H+ (серная кислота).
Из перечня (иод, серная кислота, фосфин, силикат натрия, хлорид хрома(II), дихромат калия) нужно найти пару, ОВР между которыми даёт газообразное вещество и раствор, содержащий одновременно соль и кислоту.
Ключевой химический факт: соединения хрома(II) — чрезвычайно сильные восстановители (стандартный электродный потенциал Cr3+/Cr2+ = -0,41 В, что отрицательнее потенциала пары 2H+/H2 = 0 В). Это означает, что ион Cr2+ термодинамически способен восстанавливать даже ионы водорода H+ из разбавленных кислот до газообразного H2, окисляясь при этом до Cr3+ — редкое и показательное свойство, отличающее CrCl2 от типичных нереакционноспособных к кислотам-неокислителям солей.
Берём хлорид хрома(II) CrCl2 и разбавленную серную кислоту H2SO4:
Окисление: Cr2+ - 1e- → Cr3+ (хром — восстановитель)
Восстановление: 2H+ + 2e- → H2↑ (водород кислоты — окислитель)
При этом только часть протонов расходуется на восстановление до H2, а избыточная часть серной кислоты обеспечивает и анионы SO4^2- для образования соли Cr2(SO4)3, и остаётся связанной с высвобождающимися хлорид-ионами как свободная кислота HCl:
2CrCl2 + 3H2SO4(разб.) → Cr2(SO4)3 + 4HCl + H2↑
Проверка баланса: Cr: 2=2; Cl: 4=4; S: 3=3; H: 6=4+2=6; O: 12=12 — уравнение сбалансировано.
Продукты полностью соответствуют условию: газообразное вещество — H2; раствор содержит соль (Cr2(SO4)3) и кислоту (HCl).
(Уверенность ниже обычной для этой конкретной комбинации реагентов и коэффициентов — задание неоднозначное, тип 30 допускает несколько альтернативных верных пар веществ из перечня; рекомендуется проверить вручную по официальному ключу, если он доступен.)
Вариант 4B7300
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: Fe2(SO4)3 + SO2 + 2H2O = 2FeSO4 + 2H2SO4
Из перечня (дихромат калия, гидрофосфат аммония, сульфат железа(III), хлороводород, оксид серы(IV), нитрат серебра) ищем окислительно-восстановительную реакцию, дающую только соль и кислоту (без осадка, газа или иных дополнительных продуктов). Сульфат железа(III) (окислитель, за счёт Fe3+) реагирует с оксидом серы(IV) (восстановитель, за счёт S+4), растворённым в воде: Fe2(SO4)3+SO2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4. Продукты — сульфат железа(II) (соль) и серная кислота (кислота) — только соль и кислота, как и требуется. Электронный баланс: Fe3++e-→Fe2+ (окислитель, восстановление), коэффициент 2, так как 2 иона Fe3+ на формульную единицу Fe2(SO4)3; S+4-2e-→S+6 (восстановитель, окисление), коэффициент 1. Общее число принятых и отданных электронов равно 2, что соответствует стехиометрии 1 Fe2(SO4)3 : 1 SO2. Окислитель — Fe2(SO4)3 (Fe3+), восстановитель — SO2 (S+4).
Вариант 4e1A4A
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: Молекулярное уравнение: 3Ba(NO3)2 + Fe2(SO4)3 = 3BaSO4↓ + 2Fe(NO3)3. Полное ионное: 3Ba2+ + 6NO3- + 2Fe3+ + 3SO4^2- = 3BaSO4↓ + 2Fe3+ + 6NO3-. Сокращённое ионное: Ba2+ + SO4^2- = BaSO4↓.
Из перечня (нитрат бария, иодоводород, оксид магния, сульфат железа(III), перманганат калия, соляная кислота) нужно найти пару, дающую осадок при реакции ИОННОГО ОБМЕНА (не окислительно-восстановительной). Нитрат бария Ba(NO3)2 и сульфат железа(III) Fe2(SO4)3 — оба растворимы, но при смешивании их растворов ион Ba2+ связывается с сульфат-ионом SO4^2-, образуя малорастворимый сульфат бария BaSO4 — классическая качественная реакция на сульфат-ион и на ион бария. Остальные комбинации из перечня либо не дают осадка (например, MgO+HCl — просто кислотно-основная реакция без осадка), либо являются окислительно-восстановительными (например, KMnO4+HI), а не обменными. Уравнение: 3Ba(NO3)2 + Fe2(SO4)3 = 3BaSO4↓ + 2Fe(NO3)3.
Вариант 50AB8F
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: Вещества: фосфин PH3 (восстановитель) и перманганат калия KMnO4 (окислитель). Уравнение: 3PH3 + 8KMnO4 = 8MnO2↓ + K2HPO4 + 2K3PO4 + 4H2O. Электронный баланс: P(-3) - 8e- → P(+5) | ×3 (окисление, восстановитель PH3); Mn(+7) + 3e- → Mn(+4) | ×8 (восстановление, окислитель KMnO4)
Из перечня (бромоводород, фосфин, гидрофосфат калия, бромид бария, карбонат меди(II), перманганат калия) нужно найти пару, дающую бурый осадок и ДВЕ соли одной и той же кислоты.
Единственный сильный окислитель в перечне — перманганат калия KMnO4. Среди возможных восстановителей наиболее подходит фосфин PH3 (фосфор в степени окисления −3, сильнейший восстановитель).
При взаимодействии PH3 с KMnO4 марганец восстанавливается до бурого осадка MnO2 (Mn+7→Mn+4, характерно для нейтральной/слабощелочной среды), а фосфор окисляется до максимальной степени окисления +5, образуя фосфат-ионы, которые в присутствии освобождающегося калия формируют смесь калиевых солей фосфорной кислоты — гидрофосфат и фосфат калия (обе соли одной и той же кислоты — H3PO4).
Электронный баланс: P(-3) − 8ē → P(+5), ×3 (три атома фосфора отдают всего 24 электрона); Mn(+7) + 3ē → Mn(+4), ×8 (восемь атомов марганца принимают всего 24 электрона) — баланс сходится (24=24).
Подбор коэффициентов при K между двумя фосфатными солями (K2HPO4 и K3PO4) для баланса по калию (всего 8 атомов K от 8KMnO4) и водороду даёт итоговое уравнение:
3PH3 + 8KMnO4 = 8MnO2↓ + K2HPO4 + 2K3PO4 + 4H2O.
Проверка баланса: P: 3=1+2 ✓; Mn: 8=8 ✓; K: 8=2+6 ✓; H: 9(3PH3)=1(K2HPO4)+8(4H2O) ✓; O: 32(8KMnO4)=16(8MnO2)+4(K2HPO4)+8(2K3PO4)+4(4H2O)=32 ✓.
Окислитель — KMnO4 (перманганат калия), восстановитель — PH3 (фосфин); бурый осадок — MnO2; две соли одной кислоты — K2HPO4 и K3PO4 (обе соли H3PO4).
Вариант 5B8492
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: 2KMnO4 + 2NH3 = 2MnO2↓ + N2↑ + 2KOH + 2H2O
Перечень: карбонат натрия, сульфит бария, перманганат калия, серная кислота, гидроксид железа(III), аммиак.
Требуется ОВР, дающая одновременно простое вещество, оксид и раствор щёлочи. Этому условию отвечает взаимодействие перманганата калия с аммиаком:
2KMnO4 + 2NH3 = 2MnO2↓ + N2↑ + 2KOH + 2H2O
Продукты точно соответствуют условию: N2 — простое вещество, MnO2 — оксид, KOH — раствор щёлочи.
Электронный баланс:
Mn+7 + 3e⁻ → Mn+4 |×2 (процесс восстановления)
2N−3 − 6e⁻ → N2⁰ |×1 (процесс окисления)
Окислитель: KMnO4 (марганец восстанавливается от +7 до +4).
Восстановитель: NH3 (азот окисляется от −3 до 0).
Вариант 5D1402
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: Бромид бария и гидрофосфат калия: BaBr2 + K2HPO4 = BaHPO4↓ + 2KBr
Из перечня (бромоводород, фосфин, гидрофосфат калия, бромид бария, карбонат меди(II), перманганат калия) нужна пара, дающая белый осадок в реакции обмена.
BaBr2 + K2HPO4 = BaHPO4↓ + 2KBr — гидрофосфат бария малорастворим, образуется белый осадок.
Молекулярное: BaBr2 + K2HPO4 = BaHPO4↓ + 2KBr
Полное ионное: Ba²⁺+2Br⁻+2K⁺+HPO4²⁻=BaHPO4↓+2K⁺+2Br⁻
Сокращённое ионное: Ba²⁺+HPO4²⁻=BaHPO4↓
Вариант 602E58
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: 2NO + 3KClO + 2KOH = 2KNO3 + 3KCl + H2O. Окислитель — KClO, восстановитель — NO.
Определим изменение степеней окисления: N в NO имеет степень окисления +2, в KNO3 — +5 (окисление, отдаёт 3 электрона). Cl в KClO имеет степень окисления +1; логично, что восстанавливается до Cl⁻¹ в KCl (восстановление, принимает 2 электрона).
Электронный баланс:
N⁺²−3ē→N⁺⁵ (окисление, ×2) — восстановитель NO
Cl⁺¹+2ē→Cl⁻¹ (восстановление, ×3) — окислитель KClO
НОК(3,2)=6, коэффициенты: 2 NO и 3 KClO.
2NO + 3KClO + …K → 2KNO3 + 3KCl + …
Баланс калия: слева уже 3K (в KClO), справа нужно 2(KNO3)+3(KCl)=5K — не хватает 2K, значит недостающий реагент — 2KOH (щелочная среда).
2NO + 3KClO + 2KOH → 2KNO3 + 3KCl + H2O(?)
Баланс O: слева 2+3+2=7; в продуктах KNO3 даёт 6, значит H2O даёт недостающий 1 атом O → 1H2O.
Баланс H: слева 2 (от KOH), справа 2 (в H2O) — сходится.
Итоговое уравнение: 2NO + 3KClO + 2KOH = 2KNO3 + 3KCl + H2O.
Окислитель — KClO (Cl понижает степень окисления), восстановитель — NO (N повышает степень окисления).
Вариант 606037
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: Ca(HCO3)2 + 2KOH → CaCO3↓ + K2CO3 + 2H2O
Перечень: пероксид водорода, иодид калия, перманганат калия, гидроксид калия, серная кислота, гидрокарбонат кальция.
Нужна реакция ионного обмена с образованием осадка БЕЗ выделения газа. Взаимодействие гидрокарбоната кальция со щёлочью (гидроксидом калия) даёт осадок карбоната кальция без выделения газа (в отличие от реакции с сильной кислотой, которая дала бы CO2):
Молекулярное уравнение: Ca(HCO3)2 + 2KOH → CaCO3↓ + K2CO3 + 2H2O
Полное ионное уравнение: Ca2+ + 2HCO3− + 2K+ + 2OH− → CaCO3↓ + 2K+ + CO3^2− + 2H2O
Сокращённое ионное уравнение: Ca2+ + 2HCO3− + 2OH− → CaCO3↓ + CO3^2− + 2H2O
(K+ — ион-наблюдатель, сокращается в обеих частях уравнения.)
Вариант 648498
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: Пара веществ: иодид натрия NaI и ацетат серебра CH3COOAg.
Молекулярное уравнение: NaI + CH3COOAg = AgI↓ + CH3COONa
Полное ионное уравнение: Na+ + I- + CH3COO- + Ag+ = AgI↓ + CH3COO- + Na+
Сокращённое ионное уравнение: Ag+ + I- = AgI↓
Из перечня (иодид натрия NaI, серная кислота H2SO4, ацетат серебра CH3COOAg, хлорат натрия NaClO3, оксид марганца(II) MnO, фторид калия KF) нужно найти пару, дающую при реакции обмена ОСАДОК.
H2SO4+MnO даёт растворимый MnSO4 — не осадок. H2SO4+KF вытесняет летучую HF — газ, не осадок.
Верная пара: NaI + CH3COOAg — обменная реакция, ион серебра связывает иодид-ион в чрезвычайно нерастворимый жёлтый осадок AgI: NaI + CH3COOAg = AgI↓ + CH3COONa.
В полном ионном уравнении сильные электролиты (NaI, CH3COOAg, CH3COONa — растворимые) записываются в виде ионов, AgI (осадок) — в молекулярном виде. Сокращая одинаковые ионы Na+ и CH3COO- с обеих сторон, получаем сокращённое ионное уравнение: Ag+ + I- = AgI↓.
Вариант 727690
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: Гидроксид железа(III) и серная кислота: 2Fe(OH)3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 6H2O
Из перечня (карбонат натрия, сульфит бария, перманганат калия, серная кислота, гидроксид железа(III), аммиак) нужна пара, где осадок растворяется БЕЗ выделения газа.
Fe(OH)3 (нерастворимый осадок) + H2SO4 = растворение (обычная кислотно-осно́вная реакция, газ не выделяется).
(Для сравнения: BaSO3+H2SO4 дало бы BaSO4↓ (новый осадок) и SO2↑ (газ) — не подходит под условие.)
Молекулярное: 2Fe(OH)3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 6H2O
Полное ионное: 2Fe(OH)3 + 6H⁺ + 3SO4²⁻ = 2Fe³⁺ + 3SO4²⁻ + 6H2O
Сокращённое ионное: Fe(OH)3 + 3H⁺ = Fe³⁺ + 3H2O
Вариант 825853
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: Кислая соль — гидрофосфат калия K2HPO4, реагент — хлороводород (соляная кислота) HCl.
Молекулярное уравнение: K2HPO4 + HCl = KH2PO4 + KCl
Полное ионное уравнение: 2K+ + HPO4^2- + H+ + Cl- = K+ + H2PO4- + K+ + Cl-
Сокращённое ионное уравнение: HPO4^2- + H+ = H2PO4-
Из перечня (гидрофосфат калия K2HPO4, сульфит кальция CaSO3, перманганат калия KMnO4, хлороводород HCl, гидроксид железа(III) Fe(OH)3, нитрат марганца(II) Mn(NO3)2) кислая соль — гидрофосфат калия K2HPO4 (содержит незамещённый атом водорода ортофосфорной кислоты в анионе HPO4^2-).
Нужно найти вещество, реагирующее с K2HPO4 в реакции ионного обмена БЕЗ видимых признаков (без осадка, газа, изменения цвета). Соляная кислота переводит гидрофосфат в дигидрофосфат — оба продукта растворимы, бесцветны, никаких видимых эффектов не возникает: K2HPO4 + HCl = KH2PO4 + KCl.
В полном ионном уравнении сильные электролиты записываются в виде ионов, а HPO4^2-/H2PO4- (слабые, не до конца диссоциирующие анионы) — в виде соответствующих ионных форм. Сокращая одинаковые ионы (K+ и Cl-, остающиеся неизменными в обеих частях), получаем сокращённое ионное уравнение: HPO4^2- + H+ = H2PO4-.
Вариант 8A4cAB
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: Молекулярное уравнение: (NH4)2CO3 + Ca(CH3COO)2 = CaCO3↓ + 2CH3COONH4. Полное ионное: 2NH4+ + CO3^2- + Ca2+ + 2CH3COO- = CaCO3↓ + 2NH4+ + 2CH3COO-. Сокращённое ионное: Ca2+ + CO3^2- = CaCO3↓.
Из перечня (иодид калия, карбонат аммония, перманганат калия, ацетат кальция, пероксид водорода, серная кислота) нужны вещества ОДНОГО КЛАССА (например, обе — соли), дающие осадок при реакции ионного обмена. Карбонат аммония (NH4)2CO3 и ацетат кальция Ca(CH3COO)2 — обе соли; при их смешивании ион Ca2+ связывается с карбонат-ионом CO3^2-, образуя нерастворимый карбонат кальция — классическая обменная реакция с образованием осадка, без изменения степеней окисления. Уравнение: (NH4)2CO3 + Ca(CH3COO)2 = CaCO3↓ + 2CH3COONH4.
Вариант 8C3DD8
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: Вещества: перманганат калия KMnO4 (окислитель) и нитрат марганца(II) Mn(NO3)2 (восстановитель). Уравнение: 2KMnO4 + 3Mn(NO3)2 + 2H2O = 5MnO2↓ + 4HNO3 + 2KNO3. Электронный баланс: Mn(+7) + 3e- → Mn(+4) | ×2; Mn(+2) - 2e- → Mn(+4) | ×3
Из перечня (гидрофосфат калия, сульфит кальция, перманганат калия, хлороводород, гидроксид железа(III), нитрат марганца(II)) выбираем пару, дающую при ОВР осадок.
Перманганат калия KMnO4 (Mn+7, сильный окислитель) и нитрат марганца(II) Mn(NO3)2 (Mn+2, восстановитель) вступают в классическую реакцию конпропорционирования: оба переходят в промежуточную степень окисления +4, образуя бурый нерастворимый осадок MnO2.
Электронный баланс: Mn(+7) + 3ē → Mn(+4), ×2 (шесть электронов принято); Mn(+2) − 2ē → Mn(+4), ×3 (шесть электронов отдано) — баланс сходится.
Уравнение: 2KMnO4 + 3Mn(NO3)2 + 2H2O = 5MnO2↓ + 4HNO3 + 2KNO3.
Проверка: Mn 2+3=5 ✓; K 2=2 ✓; N 6=4+2 ✓; O: слева 8+18+2=28, справа 10+12+6=28 ✓; H 4=4 ✓.
Окислитель — KMnO4, восстановитель — Mn(NO3)2; осадок — MnO2 (бурый/чёрный).
Вариант 8DCF1B
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: H2S + 4Cl2 + 4H2O = H2SO4 + 8HCl. Электронный баланс: S(-2) - 8e- → S(+6) (восстановитель, сероводород, ×1); Cl2(0) + 2e- → 2Cl(-1) (окислитель, хлор, ×4). Окислитель — хлор, восстановитель — сероводород.
Из перечня (сероводород, хлор, сульфат меди(II), гидроксид марганца(II), иодид серебра, гидроксид натрия) нужна пара, дающая ПРИ ОВР ДВЕ кислоты. При действии избытка хлора на сероводород в водной среде сера полностью окисляется от -2 до +6 (до сульфат-иона), а хлор восстанавливается до хлорид-иона — образуются сразу две кислоты, серная и соляная: H2S + 4Cl2 + 4H2O = H2SO4 + 8HCl. Проверка баланса: S:1=1, Cl:8=8, H: слева 2+8=10, справа 2+8=10, O: слева 4, справа 4 — уравнение сбалансировано. Электронный баланс: сера теряет 8 электронов (окисление, восстановитель), каждая молекула Cl2 принимает 2 электрона (восстановление, окислитель), поэтому коэффициент перед Cl2 равен 4 (8/2=4).
Вариант 946743
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: 3Sr(OH)2 + 2NaH2PO4 = Sr3(PO4)2↓ + 2NaOH + 4H2O
Из перечня (гидроксид стронция, сульфид меди(II), фосфин, азотная кислота, перманганат калия, дигидрофосфат натрия) реакция ионного обмена с образованием осадка возможна между гидроксидом стронция и дигидрофосфатом натрия: избыток щёлочи полностью депротонирует дигидрофосфат-ион до фосфат-иона, который с ионами стронция образует нерастворимый осадок. Молекулярное уравнение: 3Sr(OH)2+2NaH2PO4=Sr3(PO4)2↓+2NaOH+4H2O. Полное ионное уравнение: 3Sr2++6OH-+2Na++2H2PO4-=Sr3(PO4)2↓+2Na++2OH-+4H2O. Сокращённое ионное уравнение: 3Sr2++4OH-+2H2PO4-=Sr3(PO4)2↓+4H2O.
Вариант 969007
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: Перманганат калия и хлорид марганца(II): 2KMnO4 + 3MnCl2 + 2H2O = 5MnO2↓ + 2KCl + 4HCl
Из перечня (хлорид железа(II), хлорид марганца(II), оксид хрома(III), нитрат цинка, гидроксид натрия, перманганат калия) редокс-реакция с образованием оксида, соли и кислоты — конпропорционирование марганца: перманганат (Mn⁺⁷) и хлорид марганца(II) (Mn⁺²) сходятся к Mn⁺⁴ (MnO2).
Электронный баланс: Mn⁺⁷+3ē→Mn⁺⁴ (восстановление, окислитель KMnO4, ×2); Mn⁺²−2ē→Mn⁺⁴ (окисление, восстановитель MnCl2, ×3).
Уравнение: 2KMnO4 + 3MnCl2 + 2H2O = 5MnO2↓ + 2KCl + 4HCl.
Проверка: Mn слева2+3=5, справа5✓; Cl слева6, справа2+4=6✓; K слева2,справа2✓; O слева8+2=10,справа10(MnO2)✓; H слева4,справа4(HCl)✓.
Продукты: оксид (MnO2), соль (KCl) и кислота (HCl) — соответствует условию.
Вариант 98BD99
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: 5Na2SO3 + 2KIO3 + H2SO4 = I2 + K2SO4 + 5Na2SO4 + H2O. Окислитель — KIO3 (I+5→I0), восстановитель — Na2SO3 (S+4→S+6).
Определяем степени окисления: сера в Na2SO3 имеет степень окисления +4, в K2SO4 (сульфат) — +6, значит сера окисляется, теряя 2 электрона на атом — Na2SO3 является восстановителем.
Иод в KIO3 имеет степень окисления +5, в I2 — 0, значит иод восстанавливается, принимая 5 электронов на атом — KIO3 является окислителем.
Электронный баланс: S(+4) − 2ē → S(+6), ×5 (10 электронов отдано); I(+5) + 5ē → I(0), ×2 (10 электронов принято, на 2 атома I образуется 1 молекула I2).
Реакция протекает в кислой среде — недостающий реагент слева — серная кислота H2SO4 (обеспечивает кислую среду и участвует в образовании дополнительного сульфата натрия); недостающий продукт справа — вода H2O.
Методом полуреакций (ионно-электронный баланс) получаем сокращённое ионное уравнение: 5SO3(2-) + 2IO3− + 2H+ = 5SO4(2-) + I2 + H2O.
Переводим в молекулярную форму с учётом катионов Na+ (от Na2SO3) и K+ (от KIO3), а также добавленной H2SO4 (обеспечивающей нужное количество H+ и один дополнительный сульфат-ион для баланса катионов):
5Na2SO3 + 2KIO3 + H2SO4 = I2 + K2SO4 + 5Na2SO4 + H2O.
Проверка баланса: Na 10=10; S 5+1=6=1+5; O: слева 15+6+4=25, справа 4+20+1=25; K 2=2; I 2=2; H 2=2 — всё сходится.
Вариант 9B2210
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: Cr2(SO4)3 + 3Br2 + 16NaOH = 2Na2CrO4 + 6NaBr + 3Na2SO4 + 8H2O. Окислитель — Br2 (Br0→Br-1), восстановитель — Cr2(SO4)3 (Cr+3→Cr+6).
Определяем степени окисления: хром в Cr2(SO4)3 имеет степень окисления +3, в Na2CrO4 (хромат) — +6, значит хром окисляется, теряя 3 электрона на атом — Cr2(SO4)3 является восстановителем.
Бром в Br2 имеет степень окисления 0, в NaBr — −1, значит бром восстанавливается, принимая 1 электрон на атом (2 электрона на молекулу Br2) — Br2 является окислителем.
Электронный баланс: Cr(+3) − 3ē → Cr(+6), ×2 (6 электронов отдано на 1 формульную единицу Cr2(SO4)3, содержащую 2 атома Cr); Br2(0) + 2ē → 2Br(-1), ×3 (6 электронов принято).
Образование хромата CrO4(2-) характерно для щелочной среды — недостающий реагент слева — гидроксид натрия NaOH; недостающий продукт справа — сульфат натрия Na2SO4 (в качестве спектаторной соли, образующейся из сульфат-ионов исходного Cr2(SO4)3).
Методом полуреакций получаем: 2Cr3+ + 16OH− + 3Br2 = 2CrO4(2-) + 8H2O + 6Br−.
Переводим в молекулярную форму: Cr2(SO4)3 + 3Br2 + 16NaOH = 2Na2CrO4 + 6NaBr + 3Na2SO4 + 8H2O.
Проверка баланса: Cr 2=2; S 3=3; Br 6=6; Na 16=4+6+6; O: слева 12+16=28, справа 8+12+8=28; H 16=16 — всё сходится.
Вариант 9C868D
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: Пара веществ: нитрит натрия NaNO2 и бромид натрия NaBr (в присутствии серной кислоты).
Уравнение реакции: 2NaNO2 + 2NaBr + 2H2SO4 = Br2 + 2NO↑ + 2Na2SO4 + 2H2O
Электронный баланс:
2Br- − 2e- → Br2 (окисление) — восстановитель
N+3 + 1e- → N+2, ×2 (восстановление) — окислитель
Окислитель — NaNO2 (азот восстанавливается с +3 до +2); восстановитель — NaBr (бром окисляется с −1 до 0).
Из перечня (хромат натрия Na2CrO4, бромид натрия NaBr, нитрит натрия NaNO2, серная кислота H2SO4, ацетат серебра CH3COOAg, хлорид магния MgCl2) нужно найти пару, дающую в ОВР ПРОСТОЕ ВЕЩЕСТВО и ГАЗООБРАЗНЫЙ ОКСИД.
В кислой среде (H2SO4) нитрит-ион является окислителем по отношению к бромид-иону: N+3 в NO2- восстанавливается до N+2 в NO (газообразный оксид азота!), а Br- окисляется до Br2 (простое вещество, жидкость/пары брома).
Уравнение: 2NaNO2 + 2NaBr + 2H2SO4 = Br2 + 2NO↑ + 2Na2SO4 + 2H2O.
Электронный баланс: N+3+1e-→N+2 (восстановление, ×2 для баланса) и 2Br- -2e-→Br2 (окисление) — суммарно 2 электрона с каждой стороны, коэффициенты сходятся.
Окислитель — NaNO2, восстановитель — NaBr.
Вариант A2BD27
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: 3SO2 + 2HNO3(разб.) + 2H2O = 3H2SO4 + 2NO↑
Из перечня (азотная кислота HNO3, гидрокарбонат калия, оксид серы(IV) SO2, гидроксид кальция, перманганат натрия, гидроксокарбонат меди(II)) нужно найти пару, ОВР между которой даёт газ.
Азотная кислота — окислитель, оксид серы(IV) — восстановитель (S+4 может окисляться до S+6):
Электронный баланс:
S^+4 - 2e^- → S^+6 |3 (окисление, восстановитель — SO2)
N^+5 + 3e^- → N^+2 |2 (восстановление, окислитель — HNO3)
Уравнение: 3SO2 + 2HNO3(разб.) + 2H2O = 3H2SO4 + 2NO↑
Проверка: S:3=3; N:2=2; H: слева 2+4=6, справа 6; O: слева 6+6+2=14, справа 12+2=14. Баланс сходится.
Продукт NO — газ, что удовлетворяет условию задачи. (Гидрокарбонат калия и гидроксокарбонат меди(II) с кислотами дают CO2, но это не ОВР — обычный ионный обмен.)
Вариант A2F87c
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: Вещества: хлорид хрома(II) CrCl2 и силикат натрия Na2SiO3. Молекулярное уравнение: CrCl2 + Na2SiO3 + 2H2O = Cr(OH)2↓ + H2SiO3↓ + 2NaCl. Полное ионное: Cr2+ + 2Cl− + 2Na+ + SiO3(2-) + 2H2O = Cr(OH)2↓ + H2SiO3↓ + 2Na+ + 2Cl−. Сокращённое ионное: Cr2+ + SiO3(2-) + 2H2O = Cr(OH)2↓ + H2SiO3↓
Из перечня (иод, серная кислота, фосфин, силикат натрия, хлорид хрома(II), дихромат калия) выбираем пару, где реакция ИОННОГО ОБМЕНА (без изменения степеней окисления) сопровождается образованием нерастворимого гидроксида.
Хлорид хрома(II) CrCl2 — соль слабого (нестабильного, но формально существующего) основания Cr(OH)2, силикат натрия Na2SiO3 — соль очень слабой кремниевой кислоты. При смешивании растворов происходит явление взаимного усиления гидролиза (оба иона гидролизуются практически необратимо до конца), в результате выпадают в осадок сразу два нерастворимых продукта: гидроксид хрома(II) и кремниевая кислота.
Молекулярное уравнение: CrCl2 + Na2SiO3 + 2H2O = Cr(OH)2↓ + H2SiO3↓ + 2NaCl.
Проверка баланса: Cr1=1; Si1=1; O: слева 3+2=5, справа 2+3=5; H: слева4, справа2+2=4; Na2=2; Cl2=2 — сходится.
Уверенность ниже обычной: гидроксид хрома(II) — крайне неустойчивое соединение, легко окисляющееся на воздухе, поэтому такая реакция нетипична для стандартных заданий; рекомендуется проверить вручную по банку ФИПИ.
Вариант A2FDC5
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: Перманганат калия и пероксид водорода (в кислой среде H2SO4): 2KMnO4 + 5H2O2 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + 5O2↑ + K2SO4 + 8H2O
Из перечня (пероксид водорода, иодид калия, перманганат калия, гидроксид калия, серная кислота, гидрокарбонат кальция) нужна ОВР с выделением газа и образованием ДВУХ солей.
В этой реакции H2O2 выступает необычно — как ВОССТАНОВИТЕЛЬ (кислород −1 окисляется до O2⁰), а KMnO4 — окислитель (Mn⁺⁷ восстанавливается до Mn⁺² в кислой среде).
Электронный баланс: Mn⁺⁷+5ē→Mn⁺² (восстановление, окислитель KMnO4, ×2); 2O⁻¹−2ē→O2⁰ (окисление, восстановитель H2O2, ×5).
Уравнение: 2KMnO4 + 5H2O2 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + 5O2↑ + K2SO4 + 8H2O.
Проверка: K2=2✓; Mn2=2✓; S слева3, справа2+1=3✓; O слева8+10+12=30, справа8+10+4+8=30✓; H слева10+6=16, справа16✓.
Выделяется газ O2, образуются две соли — MnSO4 и K2SO4 — соответствует условию.
Вариант A3Be60
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: 2Fe(NO3)3 + 2NaI → 2Fe(NO3)2 + 2NaNO3 + I2. Электронный баланс: Fe3+ + 1e- → Fe2+ (восстановление, ×2); 2I- - 2e- → I2 (окисление, ×1). Окислитель — Fe3+ (нитрат железа(III)); восстановитель — I- (иодид натрия).
Из перечня (ацетат калия, гидроксид стронция, нитрат серебра, гидрокарбонат калия, нитрат железа(III), иодид натрия) нужно найти пару, ОВР между которыми даёт простое вещество и ДВЕ соли.
Берём нитрат железа(III) и иодид натрия. Ион Fe3+ — умеренно сильный окислитель, достаточный для окисления иодид-иона (но не хлорид- и не бромид-иона) до свободного иода, восстанавливаясь при этом до Fe2+:
Окисление: 2I- - 2e- → I2
Восстановление: Fe3+ + 1e- → Fe2+ (×2, чтобы уравнять электроны)
2Fe(NO3)3 + 2NaI → 2Fe(NO3)2 + 2NaNO3 + I2
Проверка баланса: Fe:2=2; N:6=6 (4 в Fe(NO3)2 + 2 в NaNO3); O:18=18; Na:2=2; I:2=2 — уравнение сбалансировано.
Продукты полностью соответствуют условию: простое вещество — I2; две соли — Fe(NO3)2 и NaNO3.
Вариант A8840F
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: 5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O = K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4
Из перечня (аммиак, оксид серы(IV), бромоводородная кислота, гидроксид железа(III), перманганат калия, гидроксид магния) нужна пара окислитель-восстановитель, дающая в растворе ДВЕ СОЛИ и КИСЛОТУ. Оксид серы(IV) (восстановитель, S+4) реагирует с перманганатом калия (окислитель, Mn+7) в водной среде: 5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4. Продукты — сульфат калия (соль), сульфат марганца(II) (соль) и серная кислота (кислота) — точно соответствует условию. Электронный баланс: S+4-2e-→S+6 (процесс окисления, восстановитель), коэффициент 5; Mn+7+5e-→Mn+2 (процесс восстановления, окислитель), коэффициент 2. Общее число отданных и принятых электронов равно 10. Окислитель — KMnO4 (Mn+7), восстановитель — SO2 (S+4).
Вариант AD8EE9
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: K2SiO3 + Ca(HCO3)2 = CaSiO3↓ + 2KHCO3
Из перечня (пероксид натрия, иодид калия, силикат калия, нитрит калия, серная кислота, гидрокарбонат кальция) среди СОЛЕЙ (силикат калия, иодид калия, нитрит калия, гидрокарбонат кальция) реакция с образованием осадка возможна между силикатом калия и гидрокарбонатом кальция: ион кальция образует нерастворимый силикат. Молекулярное уравнение: K2SiO3+Ca(HCO3)2=CaSiO3↓+2KHCO3. Полное ионное уравнение: 2K++SiO3^2-+Ca2++2HCO3-=CaSiO3↓+2K++2HCO3-. Сокращённое ионное уравнение: SiO3^2-+Ca2+=CaSiO3↓.
Вариант ADBE96
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: 3Na2SO3 + 2NaMnO4 + H2O = 3Na2SO4 + 2MnO2↓ + 2NaOH
Из перечня (сульфит натрия, соляная кислота, перманганат натрия, бром, гидросульфат калия, хлорид бария) нужна ОВР, дающая осадок и бесцветный раствор без выделения газа.
Перманганат натрия (окислитель, Mn+7) в НЕЙТРАЛЬНОЙ среде (без добавления кислоты) восстанавливается сульфитом натрия (восстановитель, S+4) только до оксида марганца(IV) MnO2 — нерастворимого осадка (а не до бесцветного Mn2+, для чего нужна сильнокислая среда):
3Na2SO3 + 2NaMnO4 + H2O = 3Na2SO4 + 2MnO2↓ + 2NaOH
Проверка: Na: слева6+2=8, справа6+2=8; Mn2=2; S3=3; O: слева9+8+1=18, справа12+4+2=18; H2=2 — сходится.
Электронный баланс:
S+4 − 2e- → S+6 (×3, отдаёт 2e− каждый, всего 6e−)
Mn+7 + 3e- → Mn+4 (×2, принимает 3e− каждый, всего 6e−)
Окислитель — марганец +7 (в составе NaMnO4), восстановитель — сера +4 (в составе Na2SO3). Осадок — MnO2, раствор (Na2SO4 + NaOH) бесцветный, газ не выделяется — соответствует условию.
Вариант B6909E
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: CH3COOAg + HNO3 = AgNO3 + CH3COOH
Из перечня (азотная кислота HNO3, гидроксид железа(II), хлорат калия, ацетат серебра CH3COOAg, оксид хрома(III), сероводород) нужно найти пару для реакции ионного обмена БЕЗ видимых признаков (без осадка, газа и изменения цвета).
Ацетат серебра — растворимая соль слабой уксусной кислоты; более сильная азотная кислота вытесняет уксусную кислоту из её соли:
Молекулярное уравнение: CH3COOAg + HNO3 = AgNO3 + CH3COOH
Полное ионное: CH3COO^- + Ag^+ + H^+ + NO3^- = Ag^+ + NO3^- + CH3COOH
Сокращённое ионное: CH3COO^- + H^+ = CH3COOH
Все участвующие и образующиеся вещества растворимы и бесцветны — осадка, газа и изменения окраски не наблюдается, что соответствует условию задачи. (Другие пары дают видимые эффекты: Fe(OH)2 растворяется с исчезновением осадка, Cr2O3 при растворении даёт окрашенный раствор.)
Вариант B8FEB2
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: 3K2S + 2KMnO4 + 4H2O = 3S↓ + 2MnO2↓ + 8KOH
Из перечня (гидрокарбонат калия, сера, перманганат калия, серная кислота, хлорид магния, сульфид калия) нужна ОВР, дающая ДВА нерастворимых вещества.
Перманганат калия (окислитель, Mn+7) в нейтральной среде окисляет сульфид калия (восстановитель, S-2), при этом сера окисляется до элементарной S0 (нерастворима), а марганец восстанавливается до MnO2 (нерастворим):
3K2S + 2KMnO4 + 4H2O = 3S↓ + 2MnO2↓ + 8KOH
Проверка: K: слева6+2=8, справа8; S3=3; Mn2=2; O: слева8+4=12, справа4+8=12; H8=8 — сходится.
Электронный баланс:
S2- − 2e- → S0 (×3, отдаёт 2e− каждый, всего 6e−)
Mn+7 + 3e- → Mn+4 (×2, принимает 3e− каждый, всего 6e−)
Окислитель — марганец +7 (в составе KMnO4), восстановитель — сера −2 (в составе K2S). Образуются два нерастворимых вещества: сера (S) и оксид марганца(IV) (MnO2).
Вариант BBD12B
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: Пара веществ: нитрат цинка Zn(NO3)2 и гидроксид натрия NaOH (взятый в недостатке/эквивалентном количестве, чтобы не растворить образующийся осадок).
Молекулярное уравнение: Zn(NO3)2 + 2NaOH = Zn(OH)2↓ + 2NaNO3
Полное ионное уравнение: Zn2+ + 2NO3- + 2Na+ + 2OH- = Zn(OH)2↓ + 2Na+ + 2NO3-
Сокращённое ионное уравнение: Zn2+ + 2OH- = Zn(OH)2↓
Из перечня (хлорид железа(II) FeCl2, хлорид марганца(II) MnCl2, оксид хрома(III) Cr2O3, нитрат цинка Zn(NO3)2, гидроксид натрия NaOH, перманганат калия KMnO4) нужно найти пару, дающую при реакции обмена именно АМФОТЕРНЫЙ гидроксид (не просто основный).
FeCl2+NaOH дал бы Fe(OH)2 — это ОСНОВНЫЙ (не амфотерный) нерастворимый гидроксид. MnCl2+NaOH дал бы Mn(OH)2 — тоже основный, не амфотерный.
Верная пара: нитрат цинка и гидроксид натрия — цинк образует классический АМФОТЕРНЫЙ гидроксид: Zn(NO3)2 + 2NaOH = Zn(OH)2↓ + 2NaNO3 (при этом важно не брать избыток NaOH, иначе осадок растворится с образованием гидроксокомплекса).
В полном ионном уравнении сильные электролиты записываются в виде ионов, Zn(OH)2 (осадок) — в молекулярном виде. Сокращая одинаковые ионы (Na+ и NO3-), получаем сокращённое ионное уравнение: Zn2+ + 2OH- = Zn(OH)2↓.
Вариант BF524F
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: Mg(HCO3)2 + H2SO4 → MgSO4 + 2H2O + 2CO2↑
Среди перечня (сульфит бария, гидроксид натрия, перманганат натрия, серная кислота, нитрит натрия, гидрокарбонат магния) нужна пара веществ, реагирующих по типу ионного обмена с выделением ГАЗА без осадка. Серная кислота реагирует с гидрокарбонатом магния — вытеснение слабой летучей угольной кислоты, при этом сульфат магния РАСТВОРИМ (осадка нет): Mg(HCO3)2+H2SO4→MgSO4+2H2O+2CO2↑. (Реакция BaSO3+H2SO4 не подходит, так как даёт нерастворимый осадок BaSO4.) Полное ионное уравнение: Mg2+ + 2HCO3- + 2H+ + SO4^2- → Mg2+ + SO4^2- + 2H2O + 2CO2↑. Сокращённое ионное уравнение: HCO3- + H+ → H2O + CO2↑.
Вариант C1F5C5
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: Кислая соль — гидрокарбонат калия KHCO3, реагент — гидроксид кальция Ca(OH)2.
Молекулярное уравнение: Ca(OH)2 + 2KHCO3 = CaCO3↓ + K2CO3 + 2H2O
Полное ионное уравнение: Ca2+ + 2OH- + 2K+ + 2HCO3- = CaCO3↓ + 2K+ + CO3^2- + 2H2O
Сокращённое ионное уравнение: Ca2+ + 2OH- + 2HCO3- = CaCO3↓ + CO3^2- + 2H2O
Из перечня (азотная кислота HNO3, гидрокарбонат калия KHCO3, оксид серы(IV) SO2, гидроксид кальция Ca(OH)2, перманганат натрия NaMnO4, гидроксокарбонат меди(II) — малахит) кислая соль — гидрокарбонат калия KHCO3.
Нужно найти вещество, реагирующее с KHCO3 в реакции обмена с образованием ДВУХ солей. Гидроксид кальция при неполном (недостаточном) количестве реагирует с гидрокарбонатом, давая осадок карбоната кальция И растворимый карбонат калия — именно ДВЕ соли: Ca(OH)2 + 2KHCO3 = CaCO3↓ + K2CO3 + 2H2O.
В полном ионном уравнении сильные электролиты (Ca(OH)2, KHCO3, K2CO3) записываются в виде ионов (гидрокарбонат-ион HCO3- как относительно слабо диссоциирующий записывается целиком), CaCO3 (осадок) — в молекулярном виде. Сокращая одинаковые ионы K+ с обеих сторон, получаем сокращённое ионное уравнение: Ca2+ + 2OH- + 2HCO3- = CaCO3↓ + CO3^2- + 2H2O.
Вариант C2039D
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: MnO2 + 2KI + 2H2SO4 = MnSO4 + K2SO4 + I2 + 2H2O
Из перечня (серная кислота, сульфат аммония, иодид калия, гидрокарбонат магния, оксид марганца(IV), бром) реакция в кислой среде с образованием простого вещества и двух солей: MnO2 (окислитель) + KI (восстановитель) в присутствии H2SO4 (кислая среда): MnO2+2KI+2H2SO4=MnSO4+K2SO4+I2+2H2O. Продукты — сульфат марганца(II) (соль), сульфат калия (соль) и иод I2 (простое вещество) — точно соответствует условию. Электронный баланс: Mn+4+2e-→Mn+2 (окислитель, восстановление); 2I--2e-→I2 (восстановитель, окисление). Окислитель — MnO2, восстановитель — KI.
Вариант cDD1A6
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: Mg(OH)2 + 2HBr = MgBr2 + 2H2O
Из перечня (аммиак, оксид серы(IV), бромоводородная кислота, гидроксид железа(III), перманганат калия, гидроксид магния) реакция ионного обмена с растворением БЕЛОГО осадка возможна между гидроксидом магния (белый осадок) и бромоводородной кислотой (гидроксид железа(III) тоже растворился бы в кислоте, но его осадок БУРЫЙ, а не белый, поэтому не подходит по условию). Молекулярное уравнение: Mg(OH)2+2HBr=MgBr2+2H2O. Полное ионное уравнение: Mg(OH)2+2H++2Br-=Mg2++2Br-+2H2O. Сокращённое ионное уравнение: Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O.
Вариант D3E78D
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: 5H3PO3 + 2KIO3 + H2SO4 = 5H3PO4 + I2 + K2SO4 + H2O. Окислитель — KIO3, восстановитель — H3PO3.
Фосфор в H3PO3 имеет степень окисления +3, окисляется до +5 в H3PO4 (теряет 2 электрона). Иод в KIO3 имеет степень окисления +5, восстанавливается до 0 в I2 (принимает 5 электронов на атом).
Электронный баланс: P⁺³−2ē→P⁺⁵ (окисление, восстановитель H3PO3, ×5); I⁺⁵+5ē→I⁰ (восстановление, окислитель KIO3, ×2).
Появление K2SO4 в продуктах указывает на серную кислоту как недостающий реагент (обеспечивает кислую среду и сульфат-ионы для калия).
Уравнение: 5H3PO3 + 2KIO3 + H2SO4 = 5H3PO4 + I2 + K2SO4 + H2O.
Проверка: P5=5✓; I2=2✓; K2=2✓; S1=1✓; H слева15+2=17,справа15+2=17✓; O слева15+6+4=25,справа20+4+1=25✓.
Вариант D980ED
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: Хромат калия и ацетат серебра: K2CrO4 + 2CH3COOAg = Ag2CrO4↓ + 2CH3COOK
Из перечня (хромат калия, оксид серы(IV), нитрит калия, хлор, ацетат серебра, хлорид кальция) нужна реакция обмена, дающая осадок из ОКРАШЕННОГО раствора.
Раствор K2CrO4 жёлтого цвета. При добавлении ацетата серебра образуется нерастворимый хромат серебра Ag2CrO4 (кирпично-красный осадок).
Молекулярное: K2CrO4 + 2CH3COOAg = Ag2CrO4↓ + 2CH3COOK
Полное ионное: 2K⁺+CrO4²⁻+2CH3COO⁻+2Ag⁺=Ag2CrO4↓+2CH3COO⁻+2K⁺
Сокращённое ионное: CrO4²⁻+2Ag⁺=Ag2CrO4↓
Вариант DF7C2D
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: 2KNO2 + 2KI + 2H2SO4 = 2NO↑ + I2 + 2K2SO4 + 2H2O
Из перечня (пероксид натрия, иодид калия, силикат калия, нитрит калия, серная кислота, гидрокарбонат кальция) реакция с выделением газа и образованием окрашенного простого вещества: нитрит калия (окислитель, N+3) окисляет иодид калия (восстановитель, I-) в кислой среде (H2SO4): 2KNO2+2KI+2H2SO4=2NO↑+I2+2K2SO4+2H2O. Выделяется бесцветный газ NO, образуется окрашенный (фиолетово-бурый) иод I2 — простое вещество. Электронный баланс: N+3+1e-→N+2 (окислитель, восстановление), коэффициент 2; 2I--2e-→I2 (восстановитель, окисление), коэффициент 1 (на пару). Окислитель — KNO2, восстановитель — KI.
Вариант E016AB
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: Вещества: гидрофосфат аммония (NH4)2HPO4 и хлороводород HCl. Молекулярное уравнение: (NH4)2HPO4 + HCl = NH4H2PO4 + NH4Cl. Полное ионное: 2NH4+ + HPO4(2-) + H+ + Cl− = 2NH4+ + H2PO4− + Cl−. Сокращённое ионное: HPO4(2-) + H+ = H2PO4−
Из перечня (дихромат калия, гидрофосфат аммония, сульфат железа(III), хлороводород, оксид серы(IV), нитрат серебра) выбираем пару, где реакция ионного обмена протекает БЕЗ видимых признаков (без осадка, без газа, без изменения окраски).
Гидрофосфат аммония (NH4)2HPO4 при действии соляной кислоты HCl протонируется дальше: гидрофосфат-ион HPO4(2-) присоединяет ещё один протон, превращаясь в дигидрофосфат-ион H2PO4−. Оба продукта (NH4H2PO4 и NH4Cl) полностью растворимы и бесцветны, газ не выделяется, осадок не образуется — реакция протекает без каких-либо видимых признаков.
Молекулярное уравнение: (NH4)2HPO4 + HCl = NH4H2PO4 + NH4Cl.
Полное ионное: 2NH4+ + HPO4(2-) + H+ + Cl− = 2NH4+ + H2PO4− + Cl−.
Сокращённое ионное (убираем спектаторы NH4+ и Cl−): HPO4(2-) + H+ = H2PO4−.
Остальные пары из перечня либо не реагируют вовсе, либо дают видимые признаки (осадок AgCl с AgNO3, окраска дихромата/сульфата железа и т.д.).
Вариант E905ED
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: 2CrCl3 + 3Cl2 + 16KOH = 2K2CrO4 + 12KCl + 8H2O. Электронный баланс: Cr(+3) - 3e- → Cr(+6) (восстановитель, хром в CrCl3, ×2); Cl2(0) + 2e- → 2Cl(-1) (окислитель, свободный хлор, ×3). Окислитель — Cl2, восстановитель — CrCl3 (за счёт хрома).
В CrCl3 хром имеет степень окисления +3, в продукте K2CrO4 — +6 (окисление, потеря 3 электронов на атом). Cl2 — окислитель (степень окисления 0), восстанавливается до Cl- (-1), каждая молекула Cl2 принимает 2 электрона. Для баланса электронов: 2 атома Cr теряют 2×3=6 электронов, что соответствует 3 молекулам Cl2 (3×2=6 электронов принято). Поскольку в продукте есть K2CrO4 (щелочная среда), нужен дополнительный реагент KOH. Расставляем: 2CrCl3 + 3Cl2 + 16KOH = 2K2CrO4 + 12KCl + 8H2O. Проверка: Cr:2=2, Cl: слева 6(CrCl3)+6(Cl2)=12, справа 12(KCl); K: слева 16, справа 4(K2CrO4)+12(KCl)=16; O: слева 16(KOH), справа 8(K2CrO4)+8(H2O)=16; H: слева 16(KOH), справа 16(8H2O) — уравнение сбалансировано.
Вариант ED1FAE
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: SO2 + Cl2 + 2H2O → H2SO4 + 2HCl; окислитель — Cl2 (Cl0→Cl-1, +1e- на атом), восстановитель — SO2 (S+4→S+6, −2e- на атом)
Среди перечня (хромат калия, оксид серы(IV), нитрит калия, хлор, ацетат серебра, хлорид кальция) окислительно-восстановительная реакция, дающая БЕСЦВЕТНЫЙ раствор, содержащий ТОЛЬКО КИСЛОТЫ, происходит между оксидом серы(IV) и хлором: хлор окисляет серу (+4→+6), сам восстанавливаясь до хлорид-иона: SO2+Cl2+2H2O→H2SO4+2HCl. Оба продукта (H2SO4 и HCl) — бесцветные кислоты, других веществ в растворе нет. Электронный баланс: S+4−2e-→S+6 (восстановитель, коэффициент 1); Cl2+2e-→2Cl-1 (окислитель, коэффициент 1).
Вариант F7F840
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: NaClO3 + 6NaI + 3H2SO4 → NaCl + 3I2↓ + 3Na2SO4 + 3H2O; окислитель — NaClO3 (Cl+5→Cl-1, +6e- на атом), восстановитель — NaI (I-1→I0, −1e- на атом)
Среди перечня (иодид натрия, серная кислота, ацетат серебра, хлорат натрия, оксид марганца(II), фторид калия) окислительно-восстановительная реакция с образованием ПРОСТОГО ВЕЩЕСТВА без выделения газа происходит между хлоратом натрия (окислитель, Cl+5) и иодидом натрия (восстановитель, I-) в присутствии серной кислоты (кислая среда): NaClO3+6NaI+3H2SO4→NaCl+3I2↓+3Na2SO4+3H2O. Иод (I2) — простое вещество, выпадает в виде осадка/кристаллов, газом не является. Электронный баланс: Cl+5+6e-→Cl-1 (окислитель, коэффициент 1, всего 6e-); I-1−1e-→I0 (восстановитель, коэффициент 6, всего 6e-).
Вариант FD02cF
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: Окислитель — перманганат калия, восстановитель — иодид калия: 2KMnO4 + 6KI + 4H2O = 2MnO2↓ + 3I2↓ + 8KOH
Из перечня (иодид калия, карбонат аммония, перманганат калия, ацетат кальция, пероксид водорода, серная кислота) нужна ОВР, дающая ДВА нерастворимых вещества и раствор щёлочи, без выделения газа.
В качестве среды используется просто вода (нейтральная среда — без добавления кислоты или щёлочи из перечня): перманганат калия в нейтральной/слабощелочной среде восстанавливается только до MnO2 (нерастворимый бурый осадок), а не до Mn²⁺; иодид окисляется до молекулярного иода I2 (малорастворим в воде, выпадает в виде тёмного осадка).
Электронный баланс: Mn⁺⁷+3ē→Mn⁺⁴ (восстановление, окислитель KMnO4, ×2); 2I⁻−2ē→I2 (окисление, восстановитель KI, ×3).
Уравнение: 2KMnO4 + 6KI + 4H2O = 2MnO2↓ + 3I2↓ + 8KOH.
Продукты: два нерастворимых вещества (MnO2 и I2) и раствор щёлочи (KOH), газ не выделяется — полностью соответствует условию.
Вариант FE991C
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: 2CrCl3 + 3Br2 + 16KOH → 2K2CrO4 + 6KBr + 6KCl + 8H2O
Перечень: хлорид хрома(III), гидроксид калия, бром, хлороводород, перманганат натрия, нитрат аммония.
Жёлтый цвет раствора характерен для хромат-иона CrO4^2−. Чтобы получить хромат из хлорида хрома(III), нужно окислить Cr3+ до Cr6+ в ЩЕЛОЧНОЙ среде (иначе выпадет осадок Cr(OH)3 или образуется оранжевый дихромат). Подходящий окислитель из перечня — бром:
2CrCl3 + 3Br2 + 16KOH → 2K2CrO4 + 6KBr + 6KCl + 8H2O
Проверка баланса: слева Cr2,Cl6,Br6,K16,O16,H16; справа 2K2CrO4(K4,Cr2,O8)+6KBr(K6,Br6)+6KCl(K6,Cl6)+8H2O(H16,O8) — итого K16,Cr2,O16,Br6,Cl6,H16 — сходится.
Продукты — жёлтый раствор хромата калия, бромид и хлорид калия, вода — ни осадка, ни газа, точно соответствует условию.
Электронный баланс:
Cr3+ − 3e⁻ → Cr6+ |×2 (окисление, восстановитель — CrCl3)
Br2 + 2e⁻ → 2Br− |×3 (восстановление, окислитель — Br2)
Окислитель: Br2 (бром восстанавливается от 0 до −1).
Восстановитель: CrCl3 (хром окисляется от +3 до +6).
Вариант Fee7DA
Развёрнутый ответ
Правильный ответ: Cu + 4HNO3(конц.) = Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
Внимание: исходный список веществ для этого задания не был передан в тексте вопроса (отсутствует перечень), поэтому решение дано по общему принципу для задач этого типа («ОВР → окрашенный раствор одной соли + выделение газа»).
Наиболее типичный и часто используемый в такого рода заданиях пример — взаимодействие меди с концентрированной азотной кислотой: медь окисляется до Cu2+ (раствор приобретает синюю окраску, характерную для солей меди(II)), кислота восстанавливается с выделением бурого газа NO2.
Электронный баланс:
Cu^0 - 2e^- → Cu^+2 |1 (окисление, восстановитель — Cu)
N^+5 + 1e^- → N^+4 |2 (восстановление, окислитель — HNO3)
Уравнение: Cu + 4HNO3(конц.) = Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
Продукт Cu(NO3)2 — раствор синего цвета (одна соль), NO2 — выделяющийся газ.
Уверенность ниже обычной: правильность ответа зависит от фактического перечня веществ в задании, который не был передан — рекомендуется проверить вручную и сверить с реальным списком вариантов.