О возможных подходах к выполнению заданий ЕГЭ по химии

Зотина Ирина Михайловна, учитель химии МАОУ «Лицей №2» г.Перми 2014-2015 уч.год
О ВОЗМОЖНЫХ ПОДХОДАХ К ВЫПОЛНЕНИЮ ЗАДАНИЙ ЕДИНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ЭКЗАМЕНА ПО ХИМИИ
Процесс выполнения заданий части В Единого Государственного Экзамена по химии часто требует сопоставления состава вещества (или строения) и его свойств. Например: установить соответствие состава соли и реакции среды её водного раствора: А NaHSO3 1) щелочная
Б NaH2PO4 2) кислая
В Na3PO4 3) слабокислая
Г Na2HPO4 4) слабощелочная
5) нейтральная
В некоторых случаях без привлечения математических расчётов гарантированно верный ответ дать весьма затруднительно. Для определения реакции среды водных растворов солей сравним две количественные характеристики: константу гидролиза (Кг) соли и константу диссоциации (Кд) слабого электролита (в нашем случае кислоты), образующего соль. Подобное сравнение требует знания математического выражения для значения константы гидролиза. Приведу несложный вывод выражения для Кг солей, образованных сильным основанием и слабой кислотой, на примере реакции гидролиза ацетата натрия. В данном случае гидролиз идёт по аниону:
(CH3COO) – + H2O CH3COOH + – OH
Кр = HYPER13 QUOTE HYPER14HYPER15 , где Кр – константа химического равновесия. Равновесная концентрация воды СH2O несущественно отличается от исходной, в связи с чем концентрацию воды допускается считать величиной постоянной. Объединяя две константы, присутствующие в данном выражении, получим: Кг = Кр * HYPER13 QUOTE HYPER14HYPER15= HYPER13 QUOTE HYPER14HYPER15 , где Кг – константа гидролиза.
Преобразуем полученное выражение, умножив числитель и знаменатель на концентрацию протонов HYPER13 QUOTE HYPER14HYPER15 Кг = HYPER13 QUOTE HYPER14HYPER15 * HYPER13 QUOTE HYPER14HYPER15
Известно, что HYPER13 QUOTE HYPER14HYPER15 * HYPER13 QUOTE HYPER14HYPER15 = HYPER13 QUOTE HYPER14HYPER15, где HYPER13 QUOTE HYPER14HYPER15 - ионное произведение воды; при to = 25оС HYPER13 QUOTE HYPER14HYPER15= 10 –14 .
HYPER13 QUOTE HYPER14HYPER15 = HYPER13 QUOTE HYPER14HYPER15 .
Тогда Кг = HYPER13 QUOTE HYPER14HYPER15

Таким образом, для солей, образованных сильным основанием и слабой кислотой: Кг = HYPER13 QUOTE HYPER14HYPER15
Нетрудно понять, что если Кг > Кд(к-ты), то реакция среды водного раствора соли щелочная; если Кг < Кд(к-ты), то среда кислая. Воспользовавшись справочными данными, рассчитаем константу гидролиза для каждой из предложенных в задании солей. Совершенно очевидно, что предоставление учащимся подобной справочной информации процедурой проведения ЕГЭ не предусмотрено. Сопоставление полученного значения Кг с константой диссоциации соответствующего слабого электролита, образующего соль (в нашем случае кислоты), позволит сделать однозначный достоверный вывод о реакции среды водного раствора соли (при условии корреляции полученных результатов с особенностями химической природы вещества). Все количественные характеристики приведены для to = 25oC.
А. (HSO3)– + H2O H2SO3 + –OH
Кд (H2SO3)(1) = 1,4 * 10 –2 ; Кг = HYPER13 QUOTE HYPER14HYPER15 = 7,1 * 10 –13
Константа гидролиза Кг существенно меньше константы диссоциации Кд (Н2SО3)(1) из чего следует, что реакция среды должна быть кислой. Тем не менее, в данном случае только лишь математический расчёт (без учёта специфики поведения сернистой кислоты) не позволит сделать верный вывод. Необходимо учесть, что сернистая кислота неустойчива и разлагается на соответствующий оксид и воду. Этот процесс уменьшает количество диссоциирующих молекул и одновременно разбавляет раствор, в связи с чем кислотность падает и реакция среды становится слабокислой. Это тот случай, когда обособленно рассматриваемые результаты математического расчёта (без учёта химической природы вещества) не позволят сделать верное заключение.
Б. (H2PO4)– + H2O H3PO4 + –OH
Кд (H3PO4)(1) = 7,52 * 10 –3 ; Кг = HYPER13 QUOTE HYPER14HYPER15 = 1,3 * 10 –12 ;
Кг << Кд => среда кислая.
В. (PO4)3– + H2O (HPO4)2– + –OH
Кд (HPO4)2– = 1,26 * 10 –12 ; Кг = HYPER13 QUOTE HYPER14HYPER15 = 7,9 * 10 –3 ;
Кг >> Кд => среда щелочная.
Г. (HPO4)2– + H2O (H2PO4)– + –OH
Кд (H2PO4)– = 6,31 * 10 –8 ; Кг = HYPER13 QUOTE HYPER14HYPER15 = 1,6 * 10 –7 ;
Кг
· Кд => среда слабощелочная.
Таким образом, верный ответ будет следующим: А–3; Б–2; В–1; Г–4. Совершенно очевидно, что вероятность правильного ответа на поставленный вопрос невелика. Только в случае определения реакции среды водного раствора фосфата натрия (без привлечения математического расчёта) ответ очевиден. В остальных трёх случаях подобной ясности с выбором правильного ответа нет, в связи с чем и возникает необходимость применения математического расчёта (что вряд ли возможно в условиях проведения ЕГЭ).















HYPER13PAGE \* MERGEFORMATHYPER141HYPER15








HYPER15Основной шрифт абзаца

Приложенные файлы

  • doc fil 8.doc
    Размер файла: 336 kB Загрузок: 4