Задание 30 ЕГЭ по химии 2025: Реакции ионного обмена
Что проверяет задание
Задание 30 проверяет умение составлять уравнения реакций ионного обмена, записывать полное и сокращенное ионные уравнения, а также понимание механизма протекания таких реакций.
Обратите внимание: В условие задания 30 внесено уточнение, сужающее вариативность выбора веществ, взаимодействие которых удовлетворяет условию задания. В качестве такого фильтра выступает условие - «протекающая с образованием амфотерного гидроксида».
Теоретические основы
Реакции ионного обмена – это химические реакции между растворами электролитов, при которых происходит обмен ионами между реагирующими веществами.
Основные понятия
- Электролиты – вещества, растворы или расплавы которых проводят электрический ток вследствие диссоциации на ионы.
- Сильные электролиты – вещества, которые в водных растворах полностью диссоциируют на ионы (сильные кислоты, щелочи, большинство солей).
- Слабые электролиты – вещества, которые в водных растворах частично диссоциируют на ионы (слабые кислоты и основания, вода).
- Неэлектролиты – вещества, растворы которых не проводят электрический ток.
- Амфотерные гидроксиды – гидроксиды, проявляющие как основные, так и кислотные свойства (например, Al(OH)₃, Zn(OH)₂, Cr(OH)₃, Be(OH)₂).
Условия протекания реакций ионного обмена
Реакции ионного обмена протекают до конца, если в результате образуется:
- Осадок (нерастворимое вещество)
- Газ
- Слабый электролит (в том числе вода)
- Комплексное соединение
Типы ионных уравнений
- Молекулярное уравнение – уравнение реакции, записанное в виде молекул.
- Полное ионное уравнение – уравнение, в котором сильные электролиты записаны в виде ионов, а слабые электролиты, газы и нерастворимые вещества – в виде молекул.
- Сокращенное ионное уравнение – уравнение, в котором не указаны ионы, не участвующие в реакции (ионы-наблюдатели).
Амфотерные гидроксиды
Амфотерные гидроксиды могут проявлять как основные, так и кислотные свойства в зависимости от условий реакции:
- Как основания они реагируют с кислотами: Zn(OH)₂ + 2HCl → ZnCl₂ + 2H₂O
- Как кислоты они реагируют с основаниями: Zn(OH)₂ + 2NaOH → Na₂[Zn(OH)₄]
| Амфотерный гидроксид |
Формула |
Особенности |
| Гидроксид алюминия |
Al(OH)₃ |
Белый студенистый осадок, нерастворимый в воде |
| Гидроксид цинка |
Zn(OH)₂ |
Белый осадок, растворяется в избытке щелочи |
| Гидроксид хрома(III) |
Cr(OH)₃ |
Серо-зеленый осадок, растворяется в кислотах и щелочах |
| Гидроксид бериллия |
Be(OH)₂ |
Белый осадок, амфотерные свойства выражены сильнее, чем у других |
Алгоритм решения задания 30
- Проанализировать список предложенных веществ.
- Выбрать вещества, между которыми возможна реакция ионного обмена с образованием амфотерного гидроксида.
- Составить молекулярное уравнение реакции.
- Составить полное ионное уравнение.
- Составить сокращенное ионное уравнение.
Составление ионных уравнений
- Записать молекулярное уравнение реакции.
- Определить, какие вещества являются сильными электролитами, а какие – слабыми электролитами, газами или нерастворимыми веществами.
- Записать полное ионное уравнение, заменив сильные электролиты на соответствующие ионы.
- Исключить из полного ионного уравнения ионы, не участвующие в реакции (ионы-наблюдатели).
- Записать сокращенное ионное уравнение.
Примеры решения задания 30
Пример 1
Задание: Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, между которыми возможна реакция ионного обмена, протекающая с образованием амфотерного гидроксида. Запишите молекулярное, полное и сокращенное ионные уравнения только одной возможной реакции.
Перечень веществ: ZnCl₂, NaOH, HCl, Na₂CO₃, CuSO₄
Решение:
1. Анализируем список веществ:
- ZnCl₂ – хлорид цинка, соль, сильный электролит
- NaOH – гидроксид натрия, щелочь, сильный электролит
- HCl – соляная кислота, сильный электролит
- Na₂CO₃ – карбонат натрия, соль, сильный электролит
- CuSO₄ – сульфат меди(II), соль, сильный электролит
2. Для образования амфотерного гидроксида нам нужна соль амфотерного металла и щелочь. Из предложенного списка амфотерным металлом является цинк, а щелочью – NaOH.
3. Составляем молекулярное уравнение реакции:
ZnCl₂ + 2NaOH → Zn(OH)₂↓ + 2NaCl
4. Составляем полное ионное уравнение:
Zn²⁺ + 2Cl⁻ + 2Na⁺ + 2OH⁻ → Zn(OH)₂↓ + 2Na⁺ + 2Cl⁻
5. Составляем сокращенное ионное уравнение:
Zn²⁺ + 2OH⁻ → Zn(OH)₂↓
Пример 2
Задание: Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, между которыми возможна реакция ионного обмена, протекающая с образованием амфотерного гидроксида. Запишите молекулярное, полное и сокращенное ионные уравнения только одной возможной реакции.
Перечень веществ: AlCl₃, Ba(OH)₂, H₂SO₄, K₂S, Fe(NO₃)₃
Решение:
1. Анализируем список веществ:
- AlCl₃ – хлорид алюминия, соль, сильный электролит
- Ba(OH)₂ – гидроксид бария, щелочь, сильный электролит
- H₂SO₄ – серная кислота, сильный электролит
- K₂S – сульфид калия, соль, сильный электролит
- Fe(NO₃)₃ – нитрат железа(III), соль, сильный электролит
2. Для образования амфотерного гидроксида нам нужна соль амфотерного металла и щелочь. Из предложенного списка амфотерным металлом является алюминий, а щелочью – Ba(OH)₂.
3. Составляем молекулярное уравнение реакции:
2AlCl₃ + 3Ba(OH)₂ → 2Al(OH)₃↓ + 3BaCl₂
4. Составляем полное ионное уравнение:
2Al³⁺ + 6Cl⁻ + 3Ba²⁺ + 6OH⁻ → 2Al(OH)₃↓ + 3Ba²⁺ + 6Cl⁻
5. Составляем сокращенное ионное уравнение:
Al³⁺ + 3OH⁻ → Al(OH)₃↓
Типичные ошибки при решении задания 30
- Неправильное определение сильных и слабых электролитов. Помните, что сильные электролиты в ионных уравнениях записываются в виде ионов.
- Ошибки при составлении ионных уравнений. Проверяйте правильность записи формул ионов и их зарядов.
- Неверное определение ионов-наблюдателей. Ионы-наблюдатели не участвуют в реакции и должны быть исключены из сокращенного ионного уравнения.
- Неправильная запись формул ионов. Обязательно указывайте заряды ионов и правильно записывайте индексы.
- Неучет стехиометрических коэффициентов при переходе от молекулярного к ионному уравнению. Коэффициенты должны быть учтены при записи количества ионов.
- Неправильный выбор веществ для реакции. В задании 30 требуется выбрать вещества, реакция между которыми приводит к образованию амфотерного гидроксида.
Рекомендации по выполнению задания 30
- Внимательно читайте условие задания и анализируйте перечень предложенных веществ.
- Помните, что амфотерные гидроксиды образуют такие металлы, как алюминий, цинк, хром(III), бериллий.
- При составлении ионных уравнений учитывайте, что сильные электролиты записываются в виде ионов, а слабые электролиты, газы и нерастворимые вещества – в виде молекул.
- Проверяйте баланс зарядов в ионных уравнениях.
- Убедитесь, что в сокращенном ионном уравнении отсутствуют ионы-наблюдатели.
Критерии оценивания задания 30
| Содержание верного ответа и указания по оцениванию |
Баллы |
Ответ правильный и полный, содержит следующие элементы:
- выбраны вещества, и записано молекулярное уравнение реакции ионного обмена;
- записаны полное и сокращённое ионные уравнения реакции.
|
2 |
| Правильно записан один элемент ответа |
1 |
| Все элементы ответа записаны неверно |
0 |
| Максимальный балл |
2 |
Примечание: При оценивании записи ионных уравнений реакций необходимо учитывать правильность записи зарядов ионов и их значений, наличие минимальных коэффициентов в сокращённом ионном уравнении.
Задание 30 ЕГЭ: ПРАКТИКА
Закрепите теорию на практике! Попробуйте решить несколько вариантов задания 30.