Задача 86BC36 из банка ФИПИ · задание 3 ЕГЭ по химии
| Для выполнения заданий 13 используйте следующий ряд химических элементов. 1) Be 2) P 3) Ti 4) S 5) Cl 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 анионов с общей формулой могут иметь одинаковую степень окисления.
Запишите номера выбранных элементов.
Показать ответ и разбор
Ответ: 25 (номера 2 и 5)
Разбор
💡 Сначала вспомним, какие анионы с формулой ЭO_х^(-) могут образовывать эти элементы.
⚠️ Частая ошибка — не учесть, что степень окисления элемента в анионе зависит от его валентности и способности образовывать устойчивые кислородсодержащие анионы.
1) Be (бериллий) — обычно проявляет степень окисления +2, но не образует устойчивых кислородсодержащих анионов с формулой ЭO_х^(-).
2) P (фосфор) — может образовывать анионы вроде PO₄³⁻, но не подходит под формулу ЭO_х^(-), где заряд аниона −1.
3) Ti (титан) — не образует устойчивых кислородсодержащих анионов с зарядом −1.
4) S (сера) — образует, например, сульфит‑анион SO₃²⁻ и сульфат SO₄²⁻, но есть и анион вроде HS⁻, а также в некоторых случаях может входить в состав анионов с зарядом −1, например, в гипохлорит‑подобных структурах не подходит напрямую, однако рассмотрим Cl.
5) Cl (хлор) — образует анионы вроде ClO⁻ (гипохлорит), где степень окисления Cl = +1.
Теперь посмотрим на возможные степени окисления в анионах с формулой ЭO_х^(-):
- Для Cl: в ClO⁻ степень окисления Cl = +1 (кислород −2, суммарный заряд −1: x + (−2) = −1 → x = +1).
- Для S: в SO₃⁻ (если бы существовал) степень окисления S была бы +5, но такого устойчивого аниона с зарядом −1 нет. Однако есть ClO⁻ и, например, аналогичные гипогалогениты.
Но обратим внимание: хлор и фосфор могут входить в состав анионов, где степень окисления элемента +5 (например, ClO₃⁻ — хлорат, где Cl = +5; PO₃⁻ — метафосфит или подобные, хотя чаще PO₄³⁻). Однако для формулы ЭO_х^(-) с зарядом −1 наиболее явно подходит хлор (+1 в ClO⁻) и, например, если рассмотреть другие галогены, но в ряду только Cl.
Однако есть другой подход: рассмотрим, какие элементы могут иметь степень окисления +5 в кислородсодержащих анионах, подходящих под формулу.
- P: в PO₃⁻ (метафосфит) степень окисления P = +5 (3×(−2) = −6; x − 6 = −1 → x = +5).
- Cl: в ClO₃⁻ (хлорат) степень окисления Cl = +5 (3×(−2) = −6; x − 6 = −1 → x = +5).
Таким образом, и фосфор, и хлор в соответствующих анионах (PO₃⁻ и ClO₃⁻) имеют степень окисления +5.
✅ Ответ: 25