100 баллов по химии. Учимся решать задачи: от простых до самых сложных

баллов 
по химии

Учимся 
решать задачи: 
от простых 
до самых сложных

И. Ю. Белавин
В. П. Сергеева

Под редакцией профессора РАН, 
  к
у
а
н х
и
к
с
е
ч
и
м
и
х а
р
о
т
к
о
д
В. В. Негребецкого

ХИМИЯ

Электронное издание

Москва
Лаборатория знаний
2022

УДК 54 (076)
ББК 24я721
Б43

Белавин И. Ю.
Б43
100 баллов по химии. Учимся решать задачи: от простых до самых сложных : учебное пособие / И. Ю. Белавин, В. П. Сергеева. — Электрон. изд. — М. : Лаборатория знаний, 2022. — 259 с. — Систем. требования:
Adobe Reader XI ; экран 10". — Загл. с титул. экрана. —
Текст : электронный.
ISBN 978-5-93208-600-1
Это пособие подготовлено сотрудниками кафедры химии
РНИМУ
им. Н. И. Пирогова,
ведущего
медицинского
вуза
страны. В книге приведены подробные методики решения
основных типов задач, разобраны примеры различной сложности. Для самостоятельного решения собрано более 500 задач, охватывающих
все разделы
школьного
курса химии
углубленного
уровня.
Особое
внимание
уделено
вопросам
органической химии и химии природных биологических соединений. Комплексное использование этих пособий позволит
повысить уровень своих знаний в области химии и получить
высокий
балл
на
выпускном
экзамене
для
поступления
на химические, биологические и медицинские факультеты
вузов.
Книга
ориентирована
на
учащихся
старших
классов
общеобразовательных и специализированных школ, лицеев,
гимназий,
студентов
колледжей,
слушателей
химических
школ и подготовительных курсов, а также преподавателей
химии для подготовки учащихся к сдаче ЕГЭ и участию
в олимпиадах по химии.
УДК 54 (076)
ББК 24я721

Деривативное издание на основе печатного аналога: 100 баллов по химии. Учимся решать задачи: от простых до самых
сложных : учебное пособие / И. Ю. Белавин, В. П. Сергеева. — М. : Лаборатория знаний, 2022. — 256 с. : ил.
ISBN 978-5-93208-240-9

В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений,
установленных техническими средствами защиты авторских прав, правообладатель вправе требовать от нарушителя возмещения убытков или выплаты
компенсации

ISBN 978-5-93208-600-1
© Лаборатория знаний, 2022

ПРЕДИСЛОВИЕ

Предлагаемое вниманию читателей пособие продолжает цикл уже 
завоевавших популярность среди учащихся и педагогов книг из 
комплекса «100 баллов по химии», подготовленных сотрудниками 
кафедры химии РНИМУ им. Н. И. Пирогова, ведущего медицинского университета страны. Это пособие можно изучать самостоятельно, 
но наибольшую пользу принесет его комплексное использование с 
тремя предыдущими изданиями: «Полный курс для поступающих 
в вузы», «Теория и практика. Задачи и упражнения» и «Тесты для 
подготовки к экзамену». 
Пособие погружает учащихся в увлекательный мир химических 
расчетных задач. Первая часть его посвящена подходам к решению 
задач различной сложности. Она постепенно подводит читателя ко 
второй части — к конкурсным задачам, которые в разное время использовались на вступительных экзаменах и олимпиадах, проводимых в РНИМУ. Типовые и наиболее интересные задачи этой части 
приведены с решениями в третьей части. Все задачи сборника авторские. Одним из авторов-составителей задач является профессор 
РНИМУ Белавин Иван Юрьевич, имя которого широко известно 
среди педагогов и учащихся, интересующихся химией. 
Книга ориентирована на учащихся старших классов общеобразовательных, специализированных и химических школ, лицеев, гимназий, студентов колледжей, слушателей подготовительных курсов. 
Преподавателям химии она поможет в подготовке учащихся к ЕГЭ 
и олимпиадам самого разного уровня.
Авторы выражают признательность своим коллегам, сотрудникам 
кафедры химии РНИМУ им. Н. И. Пирогова, а также С. Ю. Быликину (Открытый Университет, Великобритания) за помощь в подготовке данного издания. Замечания и предложения по дальнейшей переработке книги авторы просят направлять на адрес: sergeeva.chem@
gmail.com.

Желаем удачи!

СПРАВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Условные обозначения и размерности величин

Параметр
Обозначение
Размерность

Давление
p
мм рт. ст.; Па, кПа; атм

Количество 
вещества
n
моль, кмоль, ммоль, 
мкмоль
Концентрация
c
моль/л, ммоль/л; г/л, мг/л
Масса
m
г, кг, мг, мкг
Массовая доля
доли единицы, %
Молярная масса
M
г/моль
Молярная доля
доли единицы; %
Молярный объем
VM
л/моль
Объем
V
л, мл
Объемная доля
доли единицы; %
Выход
%
Относительная 
атомная масса
Ar
безразмерная величина

Относительная 
плотность
D
безразмерная величина

Плотность
г/л (для газов), г/мл, кг/м3

Растворимость
s
г на 100 г воды; г/л; 
моль/л
Температура
T, tС; K

Теплота
Q
Дж, кДж; кал, ккал

Число Авогадро
NA
6,022 · 1023 моль1

Универсальная 
газовая постоянная
R
8,31 Дж/(моль · K); 
0,0821л · атм/(моль · K)

Скорость реакции
моль/(л · мин), моль/(л · ч),
моль/(л · с)

Температурный 
коэффициент 
скорости реакции

безразмерная величина

Площадь
S
м2, см2

Справочные материалы

M
NA

s(вещества в г на 100 г H2O)
s 100

p1V1
T1

p2V2
T2

101,3 · V(н. у.)
273 

Наиболее употребляемые расчетные формулы

m n · M,  n   ,  M   

N(частиц) n · NA,  m(частицы — атома или молекулы) 
n(элемента в веществе) n(вещества) · индекс элемента

(элемента в соединении)                            ,
% · 100%

(элемента в смеси)              , % · 100%

(вещества в растворе)            , % · 100%

(вещества в растворе)                     

(соли в к/г*)                        

(соли в растворе)                                          

m(раствора) · V(раствора)

с(вещества в растворе)                       

с(вещества в растворе)                               

Для вещества формулы AxByCz x : y : z n(A) : n(B) : n(C),

x : y : z        :: VM        ,  V(газа) n(газа) · VM,  n(газа)       ;

н. у. : p 101,3 кПа,  Т 0 С 273 K,  VM(н. у.) 22,4 л/моль

Объединенный газовый закон:                            .

Уравнение Менделеева–Клапейрона: p · V n · R · T

  , m · V,  M(газа) · VM,  M(газа) (н. у.) · 22,4

Для двух газов плотность первого газа по второму D,
M1 D · M2 

m
M

m
n

М(элемента) · индекс элемента
М(соединения)

m(элемента)
m(смеси)

m(вещества)
m(раствора)

М(соли)
М(к/г)

s(к/г в г на 100 г H2O) · (соли в к/г)
s(к/г) 100

n(вещества)
V(раствора)

(раствора) · (вещества)
М(вещества)

(А)
Аr(А)

(B)
Аr(B)

(C)
Аr(C)

V(газа)
n(газа)

V(газа)
VM

m
V

1
2

M1
M2

* Примечание: к/г — кристаллогидрат.

Справочные материалы

Наиболее употребляемые расчетные формулы

(газа)         ,  %·100%;                              ,  %·100.Для газовМср. 1 · М1 2 · М2 …,       где 1 2 …. 1;
Мср.(газа) 1 · М1 2 · М2 …,  где 1 2 …. 1

Мср.                    ;

Мср.(газа)                         

(гомогенной реакции), (гетерогенной реакции); 

V(газа)
V(смеси)

n(газа)
сумма n всех газов в смеси

n1 · М1 n2 · М2 …
n1 n2 …

V1 · М1 V2 · М2 …
V1 V2 …

c
t

tt·  
tt10

n
S · t

ЧАСТЬ I
МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ 
ПО ХИМИИ

Глава 1
ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 
ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

1.1. 
Осмысление задачи

Не торопитесь! Внимательно прочтите задачу до конца, по меньшей 
мере два раза. Постарайтесь уяснить сущность всех действий, которые в ней совершаются, и явлений, которые в ней происходят.
Определите сначала, происходят ли какие-либо химические превращения с веществами, описываемыми в задаче. Если да, то постарайтесь составить уравнения соответствующих химических реакций. 
В большинстве задач, если вы хорошо разбираетесь в теоретическом 
материале, это не составляет трудностей, однако в ряде случаев правильное составление всех уравнений химических реакций возможно 
только после анализа численных данных.
Обязательно проверьте, правильно ли проставлены коэффициенты в уравнениях химических реакций. Неправильное уравнивание 
химической реакции может привести не только к числовой, но и 
смысловой ошибке в решении задачи. Закончив решать задачу, еще 
раз просмотрите ее условия и проверьте, все ли задания вы выполнили и все ли условия задачи вы использовали для ее решения. 
Обычно для правильного решения задачи требуется использование 
всех приведенных в ней данных, хотя бывают случаи, когда некоторые условия оказываются лишними. Тогда можно использовать 
эти данные для проверки правильности решения.
Еще раз посмотрите на ответ с точки зрения обычной логики. 
Например, если в условии исходные массы даны в тоннах, а ответ у 
вас получился в граммах, в решении явно что-то не так. Или если в 
конечном растворе у вас одновременно присутствуют несовместимые 
вещества — NaOH и NaHCO3, Н3РО4 и K3РО4 и т. п.
Для удобства решения и лучшего понимания численных значений может быть полезна краткая запись условий задачи. Не забывайте в кратком условии достаточно четко указывать, к чему относится каждое число или условие. 
Если возникают затруднения в понимании смысла задачи, полезно составить графологическую схему или представить условие задачи в виде рисунка. 

Пример 1. Растворимость бромида калия при 0 С и при 45 С составляет 50 и 80 г в 100 г воды соответственно. Определите, какой 
объем хлора (н. у.) прореагирует с раствором, полученным 
насыщением бромидом калия при 45 С такой массы раствора, насыщенного при 0 С, которая при взаимодействии 
с избытком раствора нитрата серебра образует 56,4 г осадка.

1.1. Осмысление задачи

Решение:
1) Запишем краткое условие задачи:

 
Дано: s(KBr при 0 С)            ,  s(KBr при 45 С)             ;

m(осадка) 56,4 г.
 
Найти: V(Cl2). 
2) Составляем графологическую схему задачи:

Из схемы видно, что по массе осадка можно вычислить количество бромида калия в исходном растворе, затем, используя данные 
по растворимости и учитывая, что масса воды в обоих насыщенных растворах одинакова, вычислить количество бромида калия во 
втором растворе и по нему определить объем хлора, вступившего 
в реакцию.
3) Записываем уравнения химических реакций:

KBr AgNO3 KNO3 AgBr(1)
2KBr Cl2 2KCl Br2 
(2)

 
Рассчитываем количество бромида серебра и массу бромида калия в исходном растворе:

n(AgBr)               0,3 моль; 

n(KBr в реакции (1)) n(AgBr)  0,3 моль;
m(KBr в исходном растворе) 0,3 · 119 35,7 г.
4) Определяем массу воды в исходном растворе, составляя пропорцию:
 
при 0 С в 100 г воды растворяется 50 г KBr;
 
         
  в x г воды        —        35,7 г KBr; 
 
x 71,4 г.
5) Определяем массу и количество KBr в растворе, насыщенном при 
45 С, учитывая, что масса воды в обоих растворах одинакова:
 
при 45 С в 100 г воды растворяется 80 г KBr;
 
            в 71,4 г воды 
—  
 y г KBr; 
 
y 57,12 г;
 
n(KBr в реакции (2))       0,48 моль

50 г
100 г воды

80 г
100 г воды

m
M

56,4
188

57,12
119

Глава 1. Общие рекомендации для решения задач

6) Определяем количество и объем хлора, который может прореагировать с конечным раствором:
 
Согласно уравнению реакции (2), n(Cl2) 0,5 · n(KBr) 0,5 · 0,48 0,24 моль.
V(Cl2) 0,24 · 22,4 5,376 л.

Ответ: V(Cl2) 5,376 л.

1.2. 
Расчеты по уравнениям химических реакций, 
определение избытка и недостатка

Количества веществ, вступающих в химическую реакцию и образующихся в результате этой реакции, соотносятся как коэффициенты 
в уравнении реакции, например:

KClO3 6HCl 3Cl2KCl 3H2On(KClO3) : n (HCl) : n (Cl2) : n(KCl) : n(H2O) 1 : 6 : 3 : 1 : 3.

Объемы газов, вступающих в химическую реакцию и образующихся в результате этой реакции, измеренные при одинаковых условиях, 
соотносятся как коэффициенты в уравнении реакции, например,
2СН4 С2Н2 3Н2
V(СН4) : V(С2Н2) : V(Н2) 2 : 1 : 3.

Как провести расчет по уравнению химической реакции?

1) Написать и уравнять реакцию. Из условия задачи рассчитать количества реагентов. Если это сделать невозможно, принять их за 
x и y моль. Эти количества поместить над формулами веществ в 
уравнении реакции. 

Коэффициенты в уравнении реакции показывают соотношение количеств реагентов и продуктов (или объемов газов), поэтому никакие другие величины из условия задачи 
в уравнении реакции не используют.

2) Определить, какой из двух реагентов находится в недостатке. 
Для этого количества реагентов разделить на их коэффициенты 
в уравнении реакции (можно грубо, приблизительно) и сравнить 
полученные числа. То вещество, для которого полученное значение является наименьшим, находится в недостатке, и по нему 
рассчитывают реакцию. Его количество без изменения переносят 
под формулу вещества в уравнении.
3) Чтобы по веществу, находящемуся в недостатке, рассчитать реакцию, необходимо его количество (точно) разделить на его коэффициент и полученное число умножить на коэффициенты перед 
остальными участниками реакции. Полученные количества помещают под формулы веществ.