Самые частые ошибки на ЕГЭ по химии

В каких заданиях на ЕГЭ по химии школьники ошибаются чаще всего? Как правильно решать эти задания в 2024 году? Рассказывает репетитор по химии из онлайн-школы «100балльный репетитор».

Екатерина Строганова, репетитор по химии в онлайн-школе «100балльный репетитор», эксперт ЕГЭ

• Окончила химфак МГУ с красным дипломом
• Кандидат химических наук
• Готовит к ЕГЭ 9 лет
• Выпустила 145 стобалльников из них 108 в 2023 году
• Средний балл учеников — 81 в 2023 году (56,23 по РФ)
  
  

Ошибка 1: задание 12 — характерные химические свойства углеводородов и кислородсодержащих органических соединений

Уровень сложности: средний

Можно получить: 1 первичный балл

По данным ФИПИ, это задание, которое вызывало самое большое количество проблем у учеников в 2023 году. Это связано с тем, что ребята не до конца запоминают химические свойства углеводородов и кислородсодержащих органических соединений, а также не практикуют в решении данного задания.

В 2024 году вам может встретиться две разновидности задания 12 на ЕГЭ по химии:

1. Химические свойства и способы получения углеводородов (алканов, алкенов, алкадиенов, циклоалканов, алкинов и аренов).
2. Химические свойства и способы получения кислородсодержащих органических соединений (спиртов, фенолов, альдегидов, кетонов, карбоновых кислот, сложных эфиров, углеводов и жиров).

Для хорошего запоминания химических свойств всех этих соединений очень удобно составлять обобщающие таблицы с характерными химическими свойствами и способами получения. Рассмотрим на примере алканов. 

Химические свойства: 

Способы получения: 

Такие сводные таблицы (схемы) необходимо составить для каждого класса углеводородов и кислородсодержащих органических соединений, тогда данный метод будет работать с любым заданием. В начале решения заданий данного типа можно пользоваться составленными схемами для удобства, и по мере запоминания таблицы уже не понадобятся!

Пример задания 12 на ЕГЭ по химии

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с которыми может реагировать этан.

1) бромоводородная кислота

2) водород

3) азотная кислота

4) бром

5) натрий

Решение: 

Этан относится к классу алканов, следовательно может реагировать с хлором, бромом, азотной кислотой. Остальные химические свойства, характерные для данного класса соединений, не требуют наличия дополнительных реагентов кроме самого алкана. 

Ответ: 34

Ошибка 2: задание 28 — расчётная задача по уравнению химической реакции

Уровень сложности: средний

Можно получить: 1 первичный балл

Проблема в этом задании чаще всего заключается в невнимательности учеников при написании реакции и выполнении расчётов по уравнению реакции. 

Для задания 28 можно составить алгоритм решения: 

1. Написать реакцию и внимательно расставить коэффициенты, а затем проверить, что реакция записана верно и она уравнена.
2. Частая ошибка — неверный перевод единиц измерения или его отсутствие. Для этого рекомендуем заранее научиться переводить миллилитры в литры (1 литр = 1000 миллилитров), килограммы и миллиграммы в граммы (1 килограмм = 1000 грамм, 1 грамм = 1000 миллиграмм). Следует обращать внимание на это при решении задачи. 
3. Необходимо внимательно прочитать условие задания. Понять, что требуется найти, в каких единицах измерения и какие данные для этого есть в условии задания.
4. Записать «Дано». 
5. Записать необходимые для осуществления вычислений формулы.
6. Произвести расчёты по формулам из имеющихся в задаче данных. При этом не стесняйтесь пользоваться калькулятором даже в простых случаях.
7. Вернуться к условию задания и посмотреть, до какого знака необходимо округлить ответ в задаче. Правильное округление — очень важная составляющая при решении тестовых задач по химии.
8. Записать полученный ответ в бланк ответов, соблюдая правила записи. 

Самое главное — не округляйте промежуточные расчёты! От этого зависит точность и правильность вашего ответа. Другая часть ошибок связана с непониманием или незнанием терминов, использующихся в данном задании. Их необходимо выучить и понять, в каком случае они применяются.Также необходимо запомнить разницу между понятием «смесь» и «примесь». 

Список важных терминов:

Смесь — это система, состоящая из нескольких веществ, не изменяющих в результате смешивания своих свойств. 

Примесь — это небольшое количество вещества в исходном веществе, как правило, нежелательное для химического или физического процесса.

Массовая доля вещества в смеси — это отношение массы растворенного вещества к массе раствора. Обычно выражается в процентах (40%), но может быть выражена в долях (0,4). 

Массовая доля примесей в веществе — это отношение массы примесей к массе образца.

Выход реакции — это отношение фактически полученного продукта к максимально возможному, вычисленному из уравнения реакции. Обозначается относительный выход продукта реакции буквой греческого алфавита η (эта) и выражается в долях единицы или процентах. 

Данное задание встречается в нескольких типах, рекомендуем разобрать их все:

• Выход реакции
• Массовая доля примеси
• Расчёт массы по уравнению реакции
• Расчёт объёма по уравнению реакции

Пример задания 28 на ЕГЭ по химии: 

Условие задания: 

Цинк массой 14,5 г растворили в избытке водного раствора гидроксида натрия. Рассчитайте объём (н.у.) газа (в литрах), выделившегося в результате этой реакции, если выход реакции 90%. Ответ укажите в литрах с точностью до десятых.

Решение: 

Записываем уравнение реакции: Zn + 2NaOH + 2H₂O = Na₂[Zn(OH)₄] + H₂

n(Zn) = m/M = 14,5/65 = 0,223 моль (как раз это значение не нужно сбрасывать с калькулятора!) 

n(H₂) = n(Zn) = 0,223 моль

η = nпр/nтеор

nпр(Н₂) = η ∙ nтеор = 0,9 ∙ 0,223 = 0,2 моль

Vпр(Н₂) = nпр ∙ Vₘ = 0,2 ∙ 22,4 = 4,48 л =4,5 л

Ответ: 4,5 л (не забудьте проверить округление!) 

Если все сделаете правильно — решение этого задания на максимальный балл вам обеспечено!

Ошибка 3: задание 29 — окислительно-восстановительная реакция

Уровень сложности: высокий

Можно получить: 2 первичных балла

Третья по частоте ошибка на ЕГЭ по химии в 2023 году — задание 29. За это задание многие ребята получили 0 баллов, потому что неверно составили уравнение реакции, либо не смогли верно составить электронный баланс. 

В этом задании необходимо составить уравнение окислительно-восстановительной реакции, которому будут соответствовать определённые признаки, указанные в условии задания. Это может быть выделение осадка, газа или изменение цвета раствора. Поэтому одна из важных вещей, на которые стоит обратить внимание — это цвета веществ. Их необходимо запомнить. Вот некоторые из самых часто встречающихся веществ:

• Пермангант калия — насыщенно-фиолетовый раствор
• Дихромат калия — оранжевый раствор
• Хромат калия — желтый раствор
• Сульфат меди — голубой раствор
• Сера — желтое твердое вещество 
• Оксид азота(IV) — рыжий (бурый) газ

Следующая важная вещь — базовые знания для решения данного задания. Ниже приведены базовые понятия, без которых нельзя будет даже определить, что нужно сделать в задании 29:

• Окислитель — это вещество, молекулы или ионы которого принимают электроны. Если элемент является окислителем, его степень окисления понижается.
• Восстановитель — это вещество, молекулы или ионы которого отдают электроны. Если элемент является восстановителем, его степень окисления повышается.

Для решения этого задания понадобится умение определять окислитель и восстановитель, а также знание типичных окислителей и восстановителей. Чаще всего в задании из списка веществ будет нужно выбрать три вещества: вещество-окислитель, вещество-восстановитель и вещество-среда (обычно это щёлочи или сильные кислоты, также может быть вода). Но это не общая схема абсолютно для каждой реакции, возможны и другие варианты!

Также важно понимать разницу между понятиями «изменение цвета раствора» и «обесцвечивание раствора», здесь поступающие часто ошибаются. Изменение окраски раствора — это переход одного цвета в другой. Например, переход раствора перманганата калия в раствор манганата калия. Окраска изменяется с насыщенно фиолетовой на изумрудно-зеленую. А обесцвечивание раствора — это переход цветного раствора в прозрачный, то есть потеря цвета в результате реакции. Например, переход раствора перманганата калия в раствор сульфата марганца (II). Раствор обесцвечивается, из насыщенного фиолетового становится прозрачным. 

Нужно повторить тему окислительно-восстановительных реакций, а также уделить внимание навыку правильного составления электронного баланса. И, опять же, следует обратить внимание на цвета веществ, это может оказаться подсказкой к решению задания 29.

Пример задания 29 из ЕГЭ по химии

Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: оксид углерода(IV), нитрат аммония, серная кислота, нитрит натрия, оксид марганца(IV).

Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми окислительно-восстановительная реакция протекает с образованием двух солей. В ответе запишите уравнение только одной из возможных окислительно-восстановительных реакций с участием выбранных веществ. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

Решение: 

Для начала следует определить, какие свойства способно проявлять каждое из перечисленных веществ. 

• Оксид углерода(IV) — кислотный оксид, в котором углерод находится в максимальной степени окисления, следовательно, это вещество может быть только окислителем, но его окислительные способности крайне низки.
• Нитрат аммония — средняя соль, в которой есть азот в степени окисления -3, он может проявлять свойства восстановителя, но только под действием очень сильных окислителей. Также в молекуле есть азот в степени окисления +5, он может проявлять свойства окислителя. 
• Серная кислота — сильная кислота, которая может являться средой протекания реакции, либо в концентрированном виде может быть хорошим окислителем.
• Нитрит натрия — средняя соль, типичный восстановитель, поскольку содержит азот в степени окисления +3, который легко переходит в степень окисления +5.
• Оксид марганца(IV) — амфотерный оксид, в котором марганец находится в промежуточной степени окисления, а следовательно может являться и окислителем, и восстановителем. 

Навык определения ОВ свойств веществ можно развить при решении тестового задания на ОВР. 

Теперь нам следует обратить внимание на условие задания, там содержится подсказка к уравнению реакции, которое необходимо записать, вот она: окислительно-восстановительная реакция протекает с образованием двух солей. Образование солей возможно в кислой среде протекания реакции, потому веществом-средой выберем серную кислоту. Типичным окислителем в данном списке является нитрит натрия, выберем его как вещество-восстановитель. Окислителями могут быть оксид углерода(IV), нитрат аммония и оксид марганца(IV). Но оксид углерода(IV) и нитрат-анион в солях проявляют слабые окислительные свойства, поэтому выберем оксид марганца(IV) как вещество-окислитель. 

Теперь нам необходимо составить уравнение реакции и убедиться, что оно подходит под условие задания: 

MnO₂ + NaNO₂ + H₂SO₄ → MnSO₄ + NaNO₃ + H₂O

Действительно, в данной реакции образуется две соли: сульфат марганца(II) и нитрат натрия, как и требовалось по условию. После этого необходимо составить электронный баланс, то есть схему, как изменяются степени окисления элементов в ходе реакции. Марганец в кислой среде переходит из степени окисления +4 в степень окисления +2 и принимает два электрона, запишем это: 

Mn⁺⁴ + 2ē = Mn⁺²

Азот в данном случае переходит из степени окисления +3 в степень окисления +5 и отдаёт два электрона, также запишем это: 

N⁺³ – 2ē = N⁺⁵

Теперь для уравнивания реакции необходимо написать два уравнения вместе и найти наименьшее общее кратное между отданными и принятыми электронами. В данном случае наименьшее общее кратное — 2. Следовательно, коэффициент перед каждым элементом, изменяющим степень окисления будет 1. 

1  |  Mn⁺⁴ + 2ē = Mn⁺²

1  |  N⁺³ – 2ē = N⁺⁵

Далее необходимо перенести полученные коэффициенты в уравнение реакции: 

1MnO₂ + 1NaNO₂ + H₂SO₄ → 1MnSO₄ + 1NaNO₃ + H₂O

Затем уравнять все остальные элементы в уравнении, самыми последними уравниваются водород, а затем кислород. 

Итоговое уравнение: 

1MnO₂ + 1NaNO₂ + 1H₂SO₄ → 1MnSO₄ + 1NaNO₃ + 1H₂O

Единицы, конечно же, можно опустить, но мы в примере записали их для наглядности и удобства. Самая частая ошибка, допускаемая на данном этапе — неправильная запись степени окисления. Обращаем внимание, что в балансе записываются именно степени окисления (сначала знак, потом цифра), а не заряды (сначала цифра, потом знак). Следующая по распространённости ошибка — неуказание окислителя и восстановителя. За это даётся целый балл, поэтому их обязательно нужно выписать в конце своего решения отдельными строками, например: 

NaNO₂ (N⁺³) — восстановитель

MnO₂ (Mn⁺⁴) — окислитель 

Вот и всё, мы полностью решили задание 29 из реального ЕГЭ по химии! Конечно, на первый взгляд это всё кажется очень сложным, но если разобраться в этом и не торопиться при решении задания, последовательно выполняя каждый пункт, то успех вам обеспечен!

Что важно понять для успешной сдачи ЕГЭ по химии

Все эти задания действительно являются сложными, так как содержат внутри себя большую подложку теоретических знаний. Особенно задание второй части с развёрнутым ответом. Но если упорядочить всю теоретическую информацию, которая используется при решении данных заданий, то они перестанут быть такими сложными. Этому можно легко научиться, но сделать это можно только на практике. Чем больше заданий вы решите после изучения теории, тем больше ваши шансы на заслуженные баллы. Не стесняйтесь задавать вопросы учителям и репетиторам, а также советоваться со своими одноклассниками или одногруппниками. Это поможет лучше разобраться в решении данных заданий!