Задача 144CA0 из банка ФИПИ · задание 3 ЕГЭ по химии
| Для выполнения заданий 13 используйте следующий ряд химических элементов: 1) P 2) S 3) Ba 4) Ti 5) F
Ответом в заданиях 13 является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду. |
Из числа указанных в ряду элементов выберите два элемента, которые
в составе образованных ими кислородсодержащих анионов могут иметь одинаковую степень окисления.
Запишите номера выбранных элементов.
Показать ответ и разбор
Ответ: 24 (номера 2 и 4)
Разбор
💡 Вспомним, какие кислородсодержащие анионы могут образовывать эти элементы, и определим возможные степени окисления.
- P (фосфор) образует, например, фосфат‑ион PO₄³⁻: степень окисления P = +5.
- S (сера) образует, например, сульфат‑ион SO₄²⁻: степень окисления S = +6.
- Ba (барий) — щелочноземельный металл, обычно не образует кислородсодержащих анионов; в соединениях степень окисления +2.
- Ti (титан) может образовывать, например, титанат‑ионы (в разных формах), степень окисления Ti может быть +4 (например, в TiO₃²⁻).
- F (фтор) не образует устойчивых кислородсодержащих анионов со степенью окисления, характерной для других неметаллов в таких анионах; в кислородных соединениях (например, OF₂) степень окисления F = –1, но это не анион.
⚠️ Частая ошибка — упустить, что разные элементы могут иметь одинаковую степень окисления в разных анионах.
Сравним: P в PO₄³⁻ имеет +5, Ti в TiO₃²⁻ также может иметь +4, но обратим внимание: есть и другие варианты. Например, фосфит‑ион PO₃³⁻ — степень окисления P = +3; а сульфит‑ион SO₃²⁻ — степень окисления S = +4. Но наиболее типичные и устойчивые — это +5 для P (в фосфатах) и +6 для S (в сульфатах). Однако есть пересечение: например, титан в некоторых соединениях может проявлять +5 (например, TiO₃⁻), а фосфор в некоторых формах — тоже. Но проще заметить, что P и S в своих наиболее распространённых кислородсодержащих анионах имеют разные степени (+5 и +6).
Однако если рассмотреть, например, гипофосфит или другие формы — сложнее. Проще заметить, что P и Ti могут иметь степень окисления +4: например, Ti в TiO₂ и P в некоторых менее распространённых анионах (но чаще +5). Но более очевидный вариант — P и S: в разных анионах они могут иметь близкие степени, но не одинаковые.
Пересмотрим: на самом деле, P и Ti могут иметь одинаковую степень окисления +4 в некоторых кислородсодержащих анионах (например, TiO₃²⁻ и гипотетический анион с P⁴⁺, хотя чаще P +5). Но более надёжный вариант — P и S: в сульфите SO₃²⁻ S = +4, а в фосфите PO₃³⁻ P = +3 — не совпадает.
Однако есть другой подход: в некоторых источниках указывается, что P и Ti могут образовывать анионы с одинаковой степенью окисления +4. Но чаще в ЕГЭ рассматривают типичные: P (+5 в фосфатах), S (+6 в сульфатах), Ti (+4 в титанах).
Но если посмотреть внимательнее: в анионе TiO₃²⁻ Ti = +4; а в анионе PO₃³⁻ P = +3 — не совпадает. А вот в анионе HPO₃²⁻ (метафосфит) P = +3.
Однако есть более очевидный вариант: S и Ti. В SO₃²⁻ S = +4, в TiO₂ (или TiO₃²⁻) Ti = +4. Да! Оба могут иметь степень окисления +4 в кислородсодержащих анионах: S в сульфите SO₃²⁻, Ti в титаните TiO₃²⁻.
Таким образом, подходящие элементы — S (2) и Ti (4).
✅ Ответ: 24