Из числа указанных в ряду элементов выберите два элемента, которые в соединениях могут проявлять степень окисления +6.
Запишите номера выбранных элементов.
Ответ: 25
Пояснение:
Степень окисления +6 характерна для элементов VIA группы (S, Se) и ряда переходных металлов: Cr (хроматы и дихроматы) и Fe (ферраты – важное исключение, которое нужно помнить для ЕГЭ).
Шаг 1. Отсев. Si (№1) – элемент IVA группы, его высшая степень окисления +4 (SiO2). Sn (№3) и Pb (№4) – также элементы IVA группы, выше +4 их степень окисления не поднимается. Не подходят.
Шаг 2. Проверка оставшихся. Fe (№2) проявляет степень окисления +6 в ферратах, например K2FeO4. Cr (№5) проявляет степень окисления +6 в хроматах и дихроматах, например K2CrO4 и K2Cr2O7.
K2FeO4 и K2CrO4 ⇒ 2, 5
Вариант №11
Из числа указанных в ряду элементов выберите два элемента, которые в гидроксидах могут проявлять степень окисления, равную +1.
1) F
2) S
3) I
4) Na
5) Mg
Запишите номера выбранных элементов.
Решение
Ответ: 34
Пояснение:
Гидроксиды – это и основания (NaOH), и кислородсодержащие кислоты (HClO, H2SO4). Ищем элементы, для которых существует гидроксид со степенью окисления элемента +1. Помним про элементы с постоянной степенью окисления и про характерные наборы степеней окисления остальных.
Шаг 1. Отсев. F (№1) – самый электроотрицательный элемент, его степень окисления в соединениях всегда −1, гидроксидов он не образует. S (№2) в гидроксидах (кислотах H2SO3, H2SO4) проявляет степени окисления +4 и +6. Mg (№5) имеет постоянную степень окисления +2 (гидроксид Mg(OH)2). Не подходят.
Шаг 2. Проверка оставшихся. Na (№4) имеет постоянную степень окисления +1 – гидроксид NaOH. I (№3) проявляет степень окисления +1 в иодноватистой кислоте HIO – это тоже гидроксид (кислородсодержащая кислота).
HIO и NaOH: СО = +1 ⇒ 3, 4
Вариант №12
Из числа указанных в ряду элементов выберите два элемента, которые в составе образованных ими анионов с общей формулой ЭOx2− могут иметь одинаковую степень окисления.
1) Cr
2) P
3) Al
4) Be
5) S
Запишите в поле ответа номера выбранных элементов.
Решение
Ответ: 15
Пояснение:
Чётность степени окисления элемента Э в анионе ЭOxn− совпадает с чётностью заряда иона: заряд 2− чётный, значит, степень окисления Э должна быть чётной. Степень окисления +2 в таких анионах (для ЕГЭ) могут иметь только Zn, Be, Sn и Pb.
Шаг 1. Отсев. P (№2) и Al (№3) проявляют в кислородсодержащих анионах только нечётные степени окисления (P: +3, +5; Al: +3), а заряд иона чётный – не подходят. Be (№4) образует анион BeO22− со степенью окисления +2, но второго элемента со степенью окисления +2 в таких анионах среди оставшихся нет.
Шаг 2. Проверка оставшихся. Cr (№1) в анионе CrO42− (хромат-ион) имеет степень окисления +6. S (№5) в анионе SO42− (сульфат-ион) также имеет степень окисления +6. Степени окисления совпадают.
Подсказка: в таких заданиях часто помогает таблица растворимости – в её шапке перечислены реальные анионы с зарядами (SO42−, SO32−, CrO42−, NO3−, PO43− и др.). По ней удобно вспомнить, какие анионы вида ЭOx2− существуют, и сравнить степени окисления элементов в них.
CrO42− и SO42−: СО(Cr) = СО(S) = +6 ⇒ 1, 5
Вариант №13
Из числа указанных в ряду элементов выберите два элемента, для которых разность между высшей и низшей степенью окисления равна восьми.
1) K
2) He
3) O
4) C
5) N
Запишите номера выбранных элементов.
Решение
Ответ: 45
Пояснение:
Высшая степень окисления равна номеру группы (исключения: F – 0, O – +2, Cu – +2, Fe – +6, благородные газы – условно 0). Низшая степень окисления металлов равна нулю, низшая степень окисления неметалла равна разности: номер группы минус 8 (кроме H и B). Считаем разность для каждого элемента.
Шаг 1. Отсев. K (№1) – металл IA группы: от +1 до 0, разность 1. He (№2) – благородный газ, соединений не образует, его степень окисления условно считаем равной нулю: разность 0. O (№3) – исключение: высшая степень окисления +2 (в OF2), низшая −2, разность 4. Не подходят.
Шаг 2. Проверка оставшихся. C (№4) – элемент IVA группы: от +4 до −4, разность 8. N (№5) – элемент VA группы: от +5 до −3, разность 8. У обоих элементов разность равна восьми.
C: +4 − (−4) = 8; N: +5 − (−3) = 8 ⇒ 4, 5
Вариант №14
Из числа указанных в ряду элементов выберите два элемента, которые в соединениях могут проявлять степень окисления +6.
1) Ge
2) Fe
3) Sn
4) Pb
5) Mn
Запишите номера выбранных элементов.
Решение
Ответ: 25
Пояснение:
Степень окисления +6 характерна для элементов VIA группы (S, Se) и ряда переходных металлов: Cr (хроматы), Mn (манганаты) и Fe (ферраты – важное исключение, которое нужно помнить для ЕГЭ).
Шаг 1. Отсев. Ge (№1), Sn (№3) и Pb (№4) – элементы IVA группы, их высшая степень окисления +4 (GeO2, SnO2, PbO2), выше она не поднимается. Не подходят.
Шаг 2. Проверка оставшихся. Fe (№2) проявляет степень окисления +6 в ферратах, например K2FeO4. Mn (№5) проявляет степень окисления +6 в манганатах, например K2MnO4.
K2FeO4 и K2MnO4 ⇒ 2, 5
Вариант №15
Из числа указанных в ряду элементов выберите два элемента, которые в соединениях могут проявлять степень окисления +4.
1) S
2) F
3) Al
4) Si
5) Li
Запишите номера выбранных элементов.
Решение
Ответ: 14
Пояснение:
Помним про элементы с постоянной степенью окисления: металлы IA группы – всегда +1, Al – всегда +3, F – всегда −1. Для остальных элементов вспоминаем характерный набор степеней окисления.
Шаг 1. Отсев. F (№2) имеет постоянную степень окисления −1. Al (№3) имеет постоянную степень окисления +3. Li (№5) – металл IA группы, всегда +1. Не подходят.
Шаг 2. Проверка оставшихся. S (№1) проявляет степени окисления −2, +4, +6; степень окисления +4 – в сернистом газе SO2 и сульфитах. Si (№4) – элемент IVA группы, его высшая степень окисления +4 – в оксиде SiO2 и силикатах.
SO2 и SiO2: СО = +4 ⇒ 1, 4
Вариант №16
Из числа указанных в ряду элементов выберите два элемента, для которых в соединениях характерна постоянная степень окисления.
1) Sn
2) F
3) Al
4) Cr
5) N
Запишите номера выбранных элементов.
Решение
Ответ: 23
Пояснение:
Постоянную степень окисления в сложных веществах проявляют: металлы IA группы (+1), элементы II группы, кроме Hg (+2), алюминий (+3) и фтор (−1). Этот список нужно знать наизусть.
Шаг 1. Отсев. Sn (№1) проявляет степени окисления +2 и +4 (SnO и SnO2). Cr (№4) проявляет степени окисления +2, +3, +6 (CrO, Cr2O3, CrO3). N (№5) проявляет степени окисления от −3 до +5. Не подходят.
Шаг 2. Проверка оставшихся. F (№2) – самый электроотрицательный элемент, его степень окисления в соединениях всегда −1. Al (№3) во всех соединениях проявляет степень окисления +3. Оба элемента входят в список элементов с постоянной степенью окисления.
F: всегда −1; Al: всегда +3 ⇒ 2, 3
Вариант №17
Из числа указанных в ряду элементов выберите два элемента, которые имеют одинаковую разность между значениями их высшей и низшей степеней окисления.
1) Be
2) V
3) Ti
4) H
5) S
Запишите номера выбранных элементов.
Решение
Ответ: 14
Пояснение:
Высшая степень окисления равна номеру группы. Низшая степень окисления металлов равна нулю, низшая степень окисления неметалла равна разности: номер группы минус 8. Исключение – водород: его низшая степень окисления −1 (в гидридах металлов). Считаем разность для каждого элемента.
Шаг 1. Расчёт для каждого элемента. Be (№1) – металл IIA группы: от +2 до 0, разность 2. V (№2) – металл VB группы: от +5 до 0, разность 5. Ti (№3) – металл IVB группы: от +4 до 0, разность 4. H (№4): от +1 до −1, разность 2. S (№5): от +6 до −2, разность 8.
Шаг 2. Сравнение. Одинаковая разность – у Be и H: в обоих случаях она равна 2.
Be: +2 − 0 = 2; H: +1 − (−1) = 2 ⇒ 1, 4
Вариант №18
Из числа указанных в ряду элементов выберите два элемента, которые в высшей степени окисления не способны образовывать кислородосодержащие анионы.
1) Mg
2) Mn
3) Rb
4) P
5) Al
Запишите номера выбранных элементов.
Решение
Ответ: 13
Пояснение:
Кислородсодержащие анионы не образуют типичные металлы – элементы IA и IIA групп (кроме Be): в соединениях они существуют только в виде простых катионов (Na+, Mg2+). Неметаллы и многие переходные металлы в высших степенях окисления, напротив, входят в состав кислородсодержащих анионов (PO43−, MnO4−).
Шаг 1. Отсев. Mn (№2) в высшей степени окисления +7 образует перманганат-ион MnO4−. P (№4) в высшей степени окисления +5 образует фосфат-ион PO43−. Al (№5) в степени окисления +3 образует алюминат-ион AlO2−. Все они кислородсодержащие анионы образуют – не подходят.
Шаг 2. Проверка оставшихся. Mg (№1) – типичный металл IIA группы, Rb (№3) – типичный металл IA группы. В соединениях они существуют только в виде катионов Mg2+ и Rb+, кислородсодержащих анионов не образуют.
Типичные металлы Mg и Rb ⇒ 1, 3
Вариант №19
Из числа указанных в ряду элементов выберите два элемента, для которых характерна постоянная степень окисления.
1) K
2) Br
3) I
4) Mn
5) Ca
Запишите номера выбранных элементов.
Решение
Ответ: 15
Пояснение:
Постоянную степень окисления в сложных веществах проявляют: металлы IA группы (+1), элементы II группы, кроме Hg (+2), алюминий (+3) и фтор (−1). Этот список нужно знать наизусть.
Шаг 1. Отсев. Br (№2) проявляет степени окисления −1, +1, +3, +5, +7 (HBr, NaBrO, NaBrO3 и др.). I (№3) проявляет степени окисления −1, +5, +7. Mn (№4) проявляет степени окисления +2, +4, +6, +7 (MnO, MnO2, K2MnO4, KMnO4). Не подходят.
Шаг 2. Проверка оставшихся. K (№1) – металл IA группы, его степень окисления в соединениях всегда +1. Ca (№5) – металл IIA группы, всегда +2. Оба элемента входят в список элементов с постоянной степенью окисления.
K: всегда +1; Ca: всегда +2 ⇒ 1, 5
Вариант №20
Из числа указанных в ряду элементов выберите два элемента, которые в составе образованных ими анионов с общей формулой ЭОx− могут иметь одинаковую степень окисления.
1) Si
2) Se
3) Ca
4) N
5) Br
Запишите номера выбранных элементов.
Решение
Ответ: 45
Пояснение:
Анионы вида ЭОxn− не образуют типичные металлы (IA, IIA, кроме Be), а также F, O и благородные газы. Кроме того, чётность степени окисления элемента Э совпадает с чётностью заряда иона: заряд 1− нечётный, значит, степень окисления Э должна быть нечётной.
Шаг 1. Отсев. Ca (№3) – типичный металл IIA группы, таких анионов не образует. Si (№1) в кислородсодержащих анионах проявляет только чётную степень окисления +4 (SiO32−). Se (№2) – только чётные +4 и +6 (SeO32−, SeO42−). Заряд иона нечётный – не подходят.
Шаг 2. Проверка оставшихся. N (№4) в анионе NO3− (нитрат-ион) имеет степень окисления +5. Br (№5) в анионе BrO3− (бромат-ион) также имеет степень окисления +5. Степени окисления совпадают.
Подсказка: в таких заданиях часто помогает таблица растворимости – в её шапке перечислены реальные анионы с зарядами (NO3−, NO2−, SO42−, CrO42−, PO43− и др.). По ней удобно вспомнить, какие анионы вида ЭОx− существуют, и сравнить степени окисления элементов в них.
NO3− и BrO3−: СО(N) = СО(Br) = +5 ⇒ 4, 5
Вариант №21
Из числа указанных в ряду элементов выберите два элемента, которые имеют одинаковую разность между значениями их высшей и низшей степеней окисления.
1) Cs
2) C
3) O
4) Cr
5) N
Запишите номера выбранных элементов.
Решение
Ответ: 25
Пояснение:
Высшая степень окисления равна номеру группы (исключения: F – 0, O – +2, Cu – +2, Fe – +6). Низшая степень окисления металлов равна нулю, низшая степень окисления неметалла равна разности: номер группы минус 8 (кроме H и B). Считаем разность для каждого элемента.
Шаг 1. Расчёт для каждого элемента. Cs (№1) – металл IA группы: от +1 до 0, разность 1. C (№2): от +4 до −4, разность 8. O (№3) – исключение: высшая степень окисления +2 (в OF2), низшая −2, разность 4. Cr (№4) – металл: от +6 до 0, разность 6. N (№5): от +5 до −3, разность 8.
Шаг 2. Сравнение. Одинаковая разность – у C и N: в обоих случаях она равна 8. Это закономерно: у неметаллов (кроме H и B) разность между высшей и низшей степенями окисления всегда равна 8, если высшая степень окисления совпадает с номером группы.
C: +4 − (−4) = 8; N: +5 − (−3) = 8 ⇒ 2, 5
Вариант №22
Из числа указанных в ряду элементов выберите два элемента, которые могут образовывать анионы состава ЭО42−.
1) C
2) Fe
3) Sn
4) Pb
5) Cr
Запишите номера выбранных элементов.
Решение
Ответ: 25
Пояснение:
В анионе ЭО42− четыре атома кислорода со степенью окисления −2 дают суммарный заряд −8, а заряд иона равен 2−, значит, степень окисления элемента Э: −8 + x = −2, x = +6. Ищем элементы, для которых характерна степень окисления +6.
Шаг 1. Отсев. C (№1), Sn (№3) и Pb (№4) – элементы IVA группы, их высшая степень окисления +4, до +6 она не поднимается. Анион углерода имеет состав CO32− (карбонат-ион, СО углерода +4). Не подходят.
Шаг 2. Проверка оставшихся. Fe (№2) проявляет степень окисления +6 в феррат-ионе FeO42− (например, в K2FeO4) – важное исключение для ЕГЭ. Cr (№5) проявляет степень окисления +6 в хромат-ионе CrO42− (например, в K2CrO4).
FeO42− и CrO42−: СО = +6 ⇒ 2, 5
Вариант №23
Из числа указанных в ряду элементов выберите два элемента, у которых разность между значениями их высшей и низшей степеней окисления не равна 2.
1) F
2) Mg
3) Br
4) Zn
5) H
Запишите номера выбранных элементов.
Решение
Ответ: 13
Пояснение:
Высшая степень окисления равна номеру группы; исключение – фтор, его высшая степень окисления равна нулю (в простом веществе F2). Низшая степень окисления металлов равна нулю, низшая степень окисления неметалла равна разности: номер группы минус 8. Исключение – водород: его низшая степень окисления −1. Считаем разность для каждого элемента.
Шаг 1. Расчёт для каждого элемента. F (№1): от 0 до −1, разность 1. Mg (№2) – металл IIA группы: от +2 до 0, разность 2. Br (№3): от +7 до −1, разность 8. Zn (№4) – металл II группы: от +2 до 0, разность 2. H (№5): от +1 до −1, разность 2.
Шаг 2. Сравнение. Разность не равна 2 у фтора (разность 1) и брома (разность 8).
F: 0 − (−1) = 1; Br: +7 − (−1) = 8 ⇒ 1, 3
Вариант №24
Из числа указанных в ряду элементов выберите два элемента, которые в соединениях не проявляют отрицательной степени окисления.
1) Be
2) H
3) O
4) Cu
5) N
Запишите номера выбранных элементов.
Решение
Ответ: 14
Пояснение:
Отрицательные степени окисления в соединениях проявляют неметаллы. Низшая степень окисления металлов равна нулю – в соединениях металлы проявляют только положительные степени окисления.
Шаг 1. Отсев. H (№2) проявляет степень окисления −1 в гидридах металлов (NaH, CaH2). O (№3) проявляет степень окисления −2 в подавляющем большинстве соединений (а также −1 в пероксидах). N (№5) проявляет степень окисления −3 (NH3, нитриды). Не подходят.
Шаг 2. Проверка оставшихся. Be (№1) и Cu (№4) – металлы: в соединениях они проявляют только положительные степени окисления (Be – +2, Cu – +1 и +2), отрицательных степеней окисления у них не бывает.
Металлы Be и Cu ⇒ 1, 4
Вариант №25
Из числа указанных в ряду элементов выберите два элемента, которые в составе образованных ими анионов с общей формулой ЭОx2− могут иметь одинаковую степень окисления.
1) Si
2) S
3) F
4) Zn
5) Ar
Запишите номера выбранных элементов.
Решение
Ответ: 12
Пояснение:
Анионы вида ЭОxn− не образуют типичные металлы (IA, IIA, кроме Be), а также F, O и благородные газы. Кроме того, чётность степени окисления элемента Э совпадает с чётностью заряда иона: заряд 2− чётный, значит, степень окисления Э должна быть чётной.
Шаг 1. Отсев. F (№3) кислородсодержащих анионов не образует: его степень окисления в соединениях всегда −1. Ar (№5) – благородный газ, соединений не образует. Zn (№4) образует анион ZnO22− (цинкат-ион) со степенью окисления +2, но второго элемента со степенью окисления +2 в таких анионах среди оставшихся нет.
Шаг 2. Проверка оставшихся. Si (№1) в анионе SiO32− (силикат-ион) имеет степень окисления +4. S (№2) в анионе SO32− (сульфит-ион) также имеет степень окисления +4. Степени окисления совпадают.
Подсказка: в таких заданиях часто помогает таблица растворимости – в её шапке перечислены реальные анионы с зарядами (SO42−, SO32−, SiO32−, NO3−, PO43− и др.). По ней удобно вспомнить, какие анионы вида ЭОx2− существуют, и сравнить степени окисления элементов в них.
SiO32− и SO32−: СО(Si) = СО(S) = +4 ⇒ 1, 2
Вариант №26
Из числа указанных в ряду элементов выберите два элемента, которые проявляют в оксидах степень окисления как +2, так и +3.
1) Cr
2) Al
3) B
4) O
5) N
Запишите номера выбранных элементов.
Решение
Ответ: 15
Пояснение:
Элементу нужно подобрать сразу два оксида – со степенью окисления +2 и со степенью окисления +3. Помним про элементы с постоянной степенью окисления (Al – всегда +3) и про характерные наборы степеней окисления остальных элементов.
Шаг 1. Отсев. Al (№2) имеет постоянную степень окисления +3, оксида со степенью окисления +2 у него нет. B (№3) в оксиде проявляет только +3 (B2O3). O (№4) сам входит в состав оксидов, собственных оксидов не образует. Не подходят.
Шаг 2. Проверка оставшихся. Cr (№1) образует оксиды CrO (степень окисления +2) и Cr2O3 (степень окисления +3). N (№5) образует оксиды NO (степень окисления +2) и N2O3 (степень окисления +3). У обоих элементов есть оксиды и с +2, и с +3.
CrO и Cr2O3; NO и N2O3 ⇒ 1, 5
Вариант №27
Из числа указанных в ряду элементов выберите два элемента, у которых разность между высшей и низшей степенями окисления одинаковая.
1) C
2) N
3) Mg
4) Al
5) Li
Запишите номера выбранных элементов.
Решение
Ответ: 12
Пояснение:
Высшая степень окисления равна номеру группы. Низшая степень окисления металлов равна нулю, низшая степень окисления неметалла равна разности: номер группы минус 8 (кроме H и B). Считаем разность для каждого элемента.
Шаг 1. Расчёт для каждого элемента. C (№1): от +4 до −4, разность 8. N (№2): от +5 до −3, разность 8. Mg (№3) – металл IIA группы: от +2 до 0, разность 2. Al (№4) – металл: от +3 до 0, разность 3. Li (№5) – металл IA группы: от +1 до 0, разность 1.
Шаг 2. Сравнение. Одинаковая разность – у C и N: в обоих случаях она равна 8. Это закономерно: у неметаллов (кроме H и B) разность между высшей и низшей степенями окисления всегда равна 8, если высшая степень окисления совпадает с номером группы.
C: +4 − (−4) = 8; N: +5 − (−3) = 8 ⇒ 1, 2
Вариант №28
Из числа указанных в ряду элементов выберите два элемента, которые в образованных ими анионах с общей формулой ЭО3− могут иметь одинаковую степень окисления.
1) K
2) Cl
3) Cr
4) P
5) Si
Запишите в поле ответа номера выбранных элементов.
Решение
Ответ: 24
Пояснение:
В анионе ЭО3− три атома кислорода со степенью окисления −2 дают суммарный заряд −6, а заряд иона равен 1−, значит, степень окисления элемента Э: −6 + x = −1, x = +5. Ищем элементы, для которых характерна степень окисления +5.
Шаг 1. Отсев. K (№1) – типичный металл IA группы, анионов не образует, его степень окисления всегда +1. Si (№5) проявляет в анионах только степень окисления +4 (SiO32−), степени окисления +5 у него не бывает. Cr (№3) в кислородсодержащих анионах проявляет степень окисления +6 (CrO42−, Cr2O72−), а не +5. Не подходят.
Шаг 2. Проверка оставшихся. Cl (№2) в анионе ClO3− (хлорат-ион) имеет степень окисления +5. P (№4) в метафосфат-ионе PO3− также имеет степень окисления +5. Степени окисления совпадают.
ClO3− и PO3−: СО(Cl) = СО(P) = +5 ⇒ 2, 4
Вариант №29
Из числа указанных в ряду элементов выберите два элемента, которые проявляют одинаковую степень окисления в образуемых ими высших гидроксидах.
1) Be
2) S
3) Cl
4) Mn
5) N
Запишите номера выбранных элементов.
Решение
Ответ: 34
Пояснение:
В высшем гидроксиде элемент проявляет высшую степень окисления, равную номеру группы. У хлора (VIIA группа) и марганца (VIIB группа) номер группы одинаковый – VII, поэтому их высшие степени окисления совпадают.
Шаг 1. Определяем высшие степени окисления. Be (№1) – II группа: +2 (Be(OH)2). S (№2) – VI группа: +6 (H2SO4). Cl (№3) – VII группа: +7 (HClO4). Mn (№4) – VII группа: +7 (HMnO4). N (№5) – V группа: +5 (HNO3).
Шаг 2. Сравнение. Одинаковая степень окисления в высших гидроксидах – у Cl и Mn: оба элемента находятся в VII группе, в хлорной кислоте HClO4 и марганцовой кислоте HMnO4 их степень окисления равна +7.
HClO4 и HMnO4: СО = +7 ⇒ 3, 4
Вариант №30
Из числа указанных в ряду элементов выберите два элемента, у которых разность между низшей и высшей степенями окисления одинаковая.
1) Na
2) O
3) Al
4) F
5) Si
Запишите номера выбранных элементов.
Решение
Ответ: 14
Пояснение:
Высшая степень окисления равна номеру группы; исключения – фтор (высшая степень окисления 0) и кислород (высшая степень окисления +2, в OF2). Низшая степень окисления металлов равна нулю, низшая степень окисления неметалла равна разности: номер группы минус 8. Считаем разность по модулю для каждого элемента.
Шаг 1. Расчёт для каждого элемента. Na (№1) – металл IA группы: от +1 до 0, разность 1. O (№2) – исключение: от +2 до −2, разность 4. Al (№3) – металл: от +3 до 0, разность 3. F (№4) – исключение: от 0 до −1, разность 1. Si (№5): от +4 до −4, разность 8.
Шаг 2. Сравнение. Одинаковая разность – у Na и F: в обоих случаях она равна 1.
Na: +1 − 0 = 1; F: 0 − (−1) = 1 ⇒ 1, 4