Задание 6 ЕГЭ по химии 2025: Химические свойства простых веществ

Задание 6 ЕГЭ по химии проверяет знание химических свойств простых веществ: металлов и неметаллов. В этом задании требуется продемонстрировать понимание химических реакций, в которые вступают простые вещества, и умение составлять уравнения соответствующих реакций.

Теория для подготовки к заданию

Химические свойства металлов

Металлы – это простые вещества, обладающие металлическим блеском, пластичностью, высокой тепло- и электропроводностью. В химических реакциях металлы проявляют восстановительные свойства, отдавая электроны и превращаясь в положительно заряженные ионы.

Взаимодействие металлов с неметаллами

Металлы взаимодействуют с неметаллами, образуя соответствующие соединения:

С кислородом (при нагревании):
4Al + 3O₂ = 2Al₂O₃

2Mg + O₂ = 2MgO
С галогенами (Cl₂, Br₂, I₂):
2Fe + 3Cl₂ = 2FeCl₃

2Na + Cl₂ = 2NaCl
С серой (при нагревании):
Fe + S = FeS

2Al + 3S = Al₂S₃
С азотом (при нагревании, для активных металлов):
6Li + N₂ = 2Li₃N

3Mg + N₂ = Mg₃N₂
С углеродом (при нагревании):
4Al + 3C = Al₄C₃

Ca + 2C = CaC₂
С водородом (для активных металлов):
2Na + H₂ = 2NaH

Ca + H₂ = CaH₂

Взаимодействие металлов с водой

Активность взаимодействия металлов с водой зависит от их положения в ряду активности металлов:

Металлы, стоящие в ряду активности до алюминия (Li, K, Ba, Ca, Na), реагируют с холодной водой, вытесняя водород:
2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂↑

Ca + 2H₂O = Ca(OH)₂ + H₂↑
Металлы от алюминия до водорода (Al, Zn, Fe) реагируют с горячей водой или водяным паром:
2Al + 6H₂O = 2Al(OH)₃ + 3H₂↑

3Fe + 4H₂O(пар) = Fe₃O₄ + 4H₂↑
Металлы, стоящие в ряду активности после водорода (Cu, Ag, Au), не реагируют с водой.

Взаимодействие металлов с кислотами

Металлы, стоящие в ряду активности до водорода, вытесняют водород из кислот:

С соляной кислотой:
Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂↑

Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂↑
С разбавленной серной кислотой:
Mg + H₂SO₄(разб.) = MgSO₄ + H₂↑

Zn + H₂SO₄(разб.) = ZnSO₄ + H₂↑

Важно!

Концентрированные серная и азотная кислоты при взаимодействии с металлами восстанавливаются до различных продуктов в зависимости от активности металла и концентрации кислоты. Водород при этом не выделяется!

С концентрированной серной кислотой:
Cu + 2H₂SO₄(конц.) = CuSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O

4Zn + 5H₂SO₄(конц.) = 4ZnSO₄ + H₂S↑ + 4H₂O
С азотной кислотой (в зависимости от концентрации и активности металла):
3Cu + 8HNO₃(разб.) = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O

Cu + 4HNO₃(конц.) = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O

4Zn + 10HNO₃(очень разб.) = 4Zn(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + 3H₂O

Взаимодействие металлов с растворами солей

Металлы, стоящие в ряду активности левее, вытесняют менее активные металлы из растворов их солей:

Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu
Zn + FeSO₄ = ZnSO₄ + Fe

Взаимодействие металлов с щелочами

Амфотерные металлы (Al, Zn, Be, Sn, Pb) реагируют с растворами щелочей с выделением водорода:

2Al + 2NaOH + 6H₂O = 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂↑
Zn + 2NaOH + 2H₂O = Na₂[Zn(OH)₄] + H₂↑

Химические свойства неметаллов

Неметаллы – это простые вещества, не обладающие свойствами металлов. В химических реакциях неметаллы могут проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства.

Взаимодействие неметаллов с металлами

Неметаллы взаимодействуют с металлами, образуя соответствующие соединения (см. раздел "Взаимодействие металлов с неметаллами").

Взаимодействие неметаллов с кислородом

Неметаллы при нагревании взаимодействуют с кислородом, образуя оксиды:

C + O₂ = CO₂
S + O₂ = SO₂
4P + 5O₂ = 2P₂O₅
N₂ + O₂ = 2NO (при высокой температуре)

Взаимодействие неметаллов между собой

Неметаллы могут взаимодействовать между собой, образуя различные соединения:

H₂ + Cl₂ = 2HCl
H₂ + S = H₂S
N₂ + 3H₂ = 2NH₃ (при высоком давлении, температуре и наличии катализатора)
C + 2S = CS₂

Взаимодействие неметаллов с водой

Некоторые неметаллы взаимодействуют с водой:

Cl₂ + H₂O = HCl + HClO
2F₂ + 2H₂O = 4HF + O₂

Взаимодействие неметаллов с кислотами

Некоторые неметаллы могут взаимодействовать с кислотами-окислителями:

S + 2H₂SO₄(конц.) = 3SO₂ + 2H₂O
C + 4HNO₃(конц.) = CO₂ + 4NO₂ + 2H₂O
P₄ + 20HNO₃(конц.) = 4H₃PO₄ + 20NO₂ + 4H₂O

Взаимодействие неметаллов с щелочами

Некоторые неметаллы взаимодействуют с растворами щелочей:

Cl₂ + 2NaOH = NaCl + NaClO + H₂O
2P + 6NaOH = 2Na₃PO₃ + 3H₂
Si + 2NaOH + H₂O = Na₂SiO₃ + 2H₂
3S + 6NaOH = 2Na₂S + Na₂SO₃ + 3H₂O

Ряд активности металлов (электрохимический ряд напряжений)

Ряд активности металлов (ряд напряжений) – это последовательность металлов, расположенных в порядке убывания их химической активности:

Li, K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Ni, Sn, Pb, (H), Cu, Hg, Ag, Pt, Au

Металлы, стоящие в ряду активности левее, обладают более сильными восстановительными свойствами и вытесняют металлы, стоящие правее, из растворов их солей.

Алгоритм решения задач на химические свойства простых веществ

Определить, к какому типу простых веществ относится данное вещество (металл или неметалл)
Определить положение элемента в Периодической системе и его химические свойства
Для металлов определить положение в ряду активности
Составить уравнения возможных химических реакций
Расставить коэффициенты в уравнениях реакций
Ответить на поставленный в задании вопрос

Типичные ошибки при решении задач на химические свойства простых веществ

Неправильное определение типа простого вещества (металл или неметалл)
Ошибки в определении положения металла в ряду активности
Неучет особенностей взаимодействия металлов с концентрированными кислотами
Ошибки в составлении уравнений окислительно-восстановительных реакций
Неправильное определение продуктов реакции

Примеры задач

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения: Fe → FeCl₂ → Fe(OH)₂ → Fe(OH)₃

Ответ:

1) Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂↑

2) FeCl₂ + 2NaOH = Fe(OH)₂↓ + 2NaCl

3) 4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O = 4Fe(OH)₃

Для осуществления данных превращений необходимо составить уравнения соответствующих реакций:

1) Превращение Fe → FeCl₂:

Железо как металл может взаимодействовать с соляной кислотой с образованием хлорида железа(II) и выделением водорода:

Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂↑

2) Превращение FeCl₂ → Fe(OH)₂:

Хлорид железа(II) взаимодействует с гидроксидом натрия с образованием нерастворимого гидроксида железа(II):

FeCl₂ + 2NaOH = Fe(OH)₂↓ + 2NaCl

3) Превращение Fe(OH)₂ → Fe(OH)₃:

Гидроксид железа(II) окисляется кислородом воздуха в присутствии воды до гидроксида железа(III):

4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O = 4Fe(OH)₃

Определите, с какими из перечисленных веществ будет взаимодействовать цинк: HCl, NaOH, CuSO₄, H₂O, AgNO₃. Напишите уравнения возможных реакций.

Ответ:

1) Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂↑

2) Zn + 2NaOH + 2H₂O = Na₂[Zn(OH)₄] + H₂↑

3) Zn + CuSO₄ = ZnSO₄ + Cu

4) Zn + H₂O → не реагирует при обычных условиях

5) Zn + 2AgNO₃ = Zn(NO₃)₂ + 2Ag

Цинк – это металл, находящийся в ряду активности металлов до водорода. Он проявляет восстановительные свойства и может взаимодействовать с кислотами, растворами солей менее активных металлов и щелочами (так как является амфотерным металлом).

1) Взаимодействие с соляной кислотой:

Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂↑

2) Взаимодействие с гидроксидом натрия (цинк – амфотерный металл):

Zn + 2NaOH + 2H₂O = Na₂[Zn(OH)₄] + H₂↑

3) Взаимодействие с сульфатом меди (цинк более активен, чем медь):

Zn + CuSO₄ = ZnSO₄ + Cu

4) С водой при обычных условиях цинк не реагирует. Реакция возможна только при высокой температуре:

Zn + H₂O(пар) = ZnO + H₂↑

5) Взаимодействие с нитратом серебра (цинк более активен, чем серебро):

Zn + 2AgNO₃ = Zn(NO₃)₂ + 2Ag

Основные химические свойства простых веществ

Тип простого вещества	Характерные химические свойства
Металлы	Взаимодействуют с неметаллами Взаимодействуют с водой (активные металлы) Взаимодействуют с кислотами Взаимодействуют с растворами солей менее активных металлов Амфотерные металлы взаимодействуют с щелочами
Неметаллы	Взаимодействуют с металлами Взаимодействуют с кислородом Взаимодействуют между собой Некоторые взаимодействуют с водой Некоторые взаимодействуют с кислотами-окислителями Некоторые взаимодействуют с щелочами

Задание 6 ЕГЭ: ПРАКТИКА

Закрепите теорию на практике! Попробуйте решить несколько вариантов задания 6.

Начать практику (Задание 6)