НМТ онлайн 2024 року з хімії – 2 сесія

Коментар

ТЕМА: Загальна хімія. Будова атома. Нуклід.

Завдання скеровано на перевірку вміння тлумачити нуклідні символи й порівнювати склад ядер атомів.

Нуклідний символ – символ частинки, біля якого зазначені: масове (нуклонне) число – лівий надрядковий індекс, атомний номер – лівий підрядковий індекс. Якщо частинка має електричний заряд, його позначають правим надрядковим індексом.

Нуклонні числа збігаються в нуклідів Аргону і Кальцію, йонів Феруму. Протонні числа в атомів різних хімічних елементів різні. Тому умову завдання задовольняє лише варіант відповіді Г – нуклідні символи катіонів Феруму.

Відповідь: Г.

Коментар

ТЕМА: Загальна хімія. Будова атома. Електронні формули.

Завдання скеровано на перевірку вміння аналізувати електронні формули атомів і зіставляти їх з місцем елемента в періодичній таблиці.

За кількістю електронів в електронній формулі можна визначити протонні числа й номери хімічних елементів у періодичній таблиці. Отже, наведено електронні формули Оксигену, Сульфуру, Магнію, Карбону.

Вищий оксид \(\mathrm{CO_2}\) утворює Карбон.

Також можна було не вдаватися до визначення конкретних хімічних елементів, а проаналізувати будову зовнішнього енергетичного рівня. У вищому оксиді складу \(\mathrm{EO_2}\) ступінь окиснення елемента \(\mathrm{E}\) становить \(+4.\) Тобто на зовнішньому енергетичному рівні в атомі має бути чотири електрони. Цій умові відповідає хімічний елемент, електронну формулу атома якого наведено у варіанті відповіді Г. У цьому атомі на зовнішньому енергетичному рівні два \(s\text{-електрони}\) і два \(p\text{-електрони.}\)

Відповідь: Г.

Коментар

ТЕМА: Загальна хімія. Будова атома. Хімічний зв’язок.

Завдання скеровано на перевірку вміння аналізувати склад частинок і прогнозувати типи хімічних зв’язків, в утворенні яких вони можуть брати участь.

Частинка 1 – протон, тобто може бути акцептором електронної пари, наприклад: $$ \mathrm{H^++:NH_3\rightarrow H:NH_4^+.} $$

Частинка 2 – молекула водню, у якій два атоми Гідрогену усуспільнили електрони, утворивши ковалентний неполярний зв’язок. Тобто про водневий зв’язок не йдеться.

Відповідь: A.

Коментар

ТЕМА: Загальна хімія. Суміші. Способи розділення сумішей.

Завдання скеровано на перевірку вміння аналізувати й тлумачити подану в графічній формі інформацію про спосіб розділення суспензії.

Фільтрат – рідина, що пройшла крізь фільтрувальну перетинку під час фільтрування. На малюнку фільтрат позначено цифрою 4.

Відповідь: Г.

Коментар

ТЕМА: Загальна хімія. Розчини. Електролітична дисоціація.

Завдання скеровано на перевірку вміння складати й аналізувати формулу солі й аналізувати рівняння електролітичної дисоціації.

Формула кальцій хлориду \(\mathrm{CaCl_2}.\)

Рівняння електролітичної дисоціації кальцій хлориду $$ \mathrm{CaCl_2\rightarrow Ca^{2+}+2Cl^-.} $$

Унаслідок дисоціації кальцій хлориду кількістю речовини \(1\ \text{моль}\) утворюються катіони Кальцію \((1\ \text{моль})\) й хлорид-аніони \((2\ \text{моль}).\)

Відповідь: Г.

Коментар

ТЕМА: Загальна хімія. Хімічні реакції. Класифікація хімічних реакцій за кількістю і складом реактантів і продуктів реакції. Амфотерні оксиди.

Завдання скеровано на перевірку вміння складати й аналізувати рівняння реакцій за участю цинк оксиду, класифікувати хімічні реакції за кількістю і складом реактантів і продуктів реакції.

Амфотерний цинк оксид не реагує з водою.

Реакція амфотерного цинк оксиду з хлоридною кислотою належить до реакцій обміну, оскільки і реактантами, і продуктами реакції є дві складні речовини:

$$ \mathrm{ZnO+2HCl=ZnCl_2+H_2O.} $$

Реакція амфотерного цинк оксиду з кальцій оксидом належить до реакцій сполучення, бо реактантами є дві складні речовини, продуктом реакції є складна речовина:

$$ \mathrm{ZnO+CaO=CaZnO_2}. $$

Реакція цинк оксиду з воднем належить до реакцій заміщення, бо і реактантами, і продуктами реакції є проста і складна речовини: $$ \mathrm{ZnO+H_2=Zn+H_2O.} $$

Відповідь: B.

Коментар

ТЕМА: Загальна хімія. Окисно-відновні реакції. Ступінь окиснення.

Завдання скеровано на перевірку вміння складати й аналізувати рівняння окисно-відновних реакцій.

Перетворення молекули амоніаку на йон амонію описують схемою:

Ступінь окиснення Нітрогену і в амоніаку, і в катіоні амонію становить \(–3.\)

Натомість валентність (кількість спільних електронних пар) в амоніаку дорівнює трьом, а в катіоні амонію – чотирьом.

Тобто внаслідок утворення з амоніаку катіона амонію збільшується значення валентності Нітрогену, а ступінь окиснення цього хімічного елемента не змінюється.

Відповідь: B.

Коментар

ТЕМА: Загальна хімія. Оборотні реакції. Умови зміщення хімічної рівноваги. Принцип Ле Шательє.

Завдання скеровано на перевірку вміння аналізувати рівняння оборотних реакцій і застосовувати принцип Ле Шательє для прогнозування зміщення хімічної рівноваги внаслідок зміни тиску.

Якщо система в станi рiвноваги зазнає певної дiї, то рівновага в системі зміститься так, щоб зменшити вплив цiєї дiї.

$$ \mathrm{H_2\ (\text{г})+Cl_2\ (\text{г})\rightleftarrows 2HCl\ (\text{г})}. $$

Унаслідок перебігу прямої реакції тиск у закритій системі не зміниться, бо

$$ V(\mathrm{H_2})+V(\mathrm{Cl_2})=V(\mathrm{HCl}). $$

У стані хімічної рівноваги швидкість прямої реакції дорівнює швидкості оберненої реакції.

Відповідь: B.

Коментар

ТЕМА: Загальна хімія. Металічні елементи. Метали. Ряд активності металів.

Завдання скеровано на перевірку вміння користуватися рядом активності металів для порівняння їхніх відновних властивостей.

Ряд активності (металів) — послідовність хімічних елементів у порядку зменшення легкості втрачання електронів у хімічних реакціях, тобто за зменшенням їхніх відновних властивостей.

Відповідь: A.

Коментар

ТЕМА: Загальна хімія. Неорганічна хімія. Металічні елементи. Метали. Ряд активності металів. Неметали. Нітратна і сульфатна кислоти.

Завдання скеровано на перевірку знання властивостей розведених і концентрованих нітратної і сульфатної кислот, уміння користуватися рядом активності металів для прогнозування продуктів реакції з кислотами.

Сіль не утвориться внаслідок занурення мідної дротинки в розведену сульфатну кислоту. З концентрованими сульфатною і нітратною, розведеною нітратною кислотою мідь реагує з утворенням солі відповідної кислоти:

Відповідь: A.

Коментар

ТЕМА: Загальна хімія. Основні класи неорганічних сполук. Кислоти. Солі.

Завдання скеровано на перевірку вміння аналізувати формулу кислоти й визначати її основність, складати й аналізувати формули солей.

Основність кислоти визначають за кількістю атомів Гідрогену, здатних заміщуватися на атоми металічного елемента.

Сульфатна кислота \(\mathrm{H_2SO_4}\) двоосновна, ортофосфатна \(\mathrm{H_3PO_4}\) триосновна, карбонатна \(\mathrm{H_2CO_3}\) двоосновна. Метанова кислота \(\mathrm{HCOOH}\) одноосновна, бо лише атом Гідрогену в карбоксильній групі \(\mathrm{-COOH}\) здатен заміщатися атомом металічного елемента.

Відповідь: Г.

Коментар

ТЕМА: Загальна хімія. Основні класи неорганічних сполук. Солі. Електролітична дисоціація. Умови необоротності реакцій йонного обміну в розчинах електролітів.

Завдання скеровано на перевірку знання умов необоротності реакцій йонного обміну в розчинах електролітів і вміння прогнозувати продукти реакцій.

Скориставшись таблицею «Розчинність кислот, основ, амфотерних гідроксидів, солей у воді за температури 20–25 °С», можна дійти висновку, що осад не утвориться внаслідок змішування водних розчинів амоній хлориду й калій ортофосфату, тому що не утворюється жодної нерозчинної солі, а лише суміш катіонів й аніонів. У решті реакцій утворюються нерозчинні солі.

Відповідь: Г.

Коментар

ТЕМА: Загальна хімія. Основні класи неорганічних сполук. Солі. Гідроліз солей.

Завдання скеровано на перевірку розуміння суті гідролізу солей і вміння складати рівняння реакцій гідролізу.

Наведена схема відповідає гідролізу солі слабкої основи і сильної кислоти. Такими є цинк хлорид і ферум(ІІ) хлорид.

Відповідь: A.

Коментар

ТЕМА: Органічна хімія. Нітрогеновмісні органічних сполуки. Аміни.

Завдання скеровано на перевірку вміння розпізнавати хімічні формули первинних амінів.

Аміни – нітрогеновмісні органічні хімічні сполуки, похідні амоніаку \((\mathrm{NH_3}),\) у молекулі якого щонайменш один атом Гідрогену заміщений аліфатичним або ароматичним вуглеводневим фрагментом. Якщо амін містить одну вуглеводневу групу, його називають первинним аміном \((\text{формула}\ \mathrm{RNH_2}).\)

Тобто в завданні йдеться про первинний метиламін \(\mathrm{CH_3NH_2}.\)

Відповідь: B.

Коментар

ТЕМА: Органічна хімія. Вуглеводні. Хімічні властивості вуглеводнів.

Завдання скеровано на перевірку знання хімічних властивостей вуглеводнів різних груп.

Етан (алкан) не реагує з бромом, розчиненим у воді.

Етен (алкен) й етин (алкін) реагують з бромом, розчиненим у воді.

Бензен (арен) не реагує з бромом, розчиненим у воді.

Відповідь: Б.

Коментар

ТЕМА: Органічна хімія. Вуглеводні. Хімічні властивості вуглеводнів.

Завдання скеровано на перевірку вміння виявляти генетичні зв’язки між вуглеводнями різних груп і їхніми галогенопохідними.

\begin{gather*} \mathrm{2CH_4\xrightarrow{\text{термічне розкладання}}C_2H_2+3H_2\uparrow;}\\[7pt] \mathrm{3C_2H_2\xrightarrow{\text{тримерізація}}C_6H_6;}\\[7pt] \mathrm{C_6H_6+3Cl_2\xrightarrow{\text{приєднання хлору}}C_6H_6Cl_6.} \end{gather*}

Відповідь: A.

Коментар

ТЕМА: Органічна хімія. Оксигеновмісні органічні сполуки. Спирти. Альдегіди. Карбонові кислоти.

Завдання скеровано на перевірку знання якісних реакцій органічних сполук.

Одноатомний спирт етанол не реагує з купрум(ІІ) гідроксидом.

Гліцерол реагує з купрум(ІІ) гідроксидом з утворенням яскраво-синього розчину.

Купрум(ІІ) гідроксид за нагрівання окиснює етаналь до етанової кислоти.

Метанова й етанова кислоти реагують з купрум(ІІ) гідроксидом з утворенням відповідних солей і води.

Відповідь: A.

Коментар

ТЕМА: Органічна хімія. Карбонові кислоти. Етанова кислота.

Завдання скеровано на перевірку знання тривіальних назв неорганічних речовин, хімічних властивостей етанової кислоти й уміння прогнозувати можливість реакції між неорганічною речовиною й етановою кислотою.

Кухонна сіль – натрій хлорид, сіль сильної кислоти, яку слабка етанова кислота витіснити не зможе. Тобто реакція між натрій хлоридом й етановою кислотою не відбувається.

Харчова сода – натрій гідрогенкарбонат, сіль слабшої за етанову карбонатної кислоти. Тому сильніша етанова кислота витісняє слабшу карбонатну, яка до того ж нестійка й розкладається на карбон(IV) оксид і воду:

Негашене вапно – основний кальцій оксид, реагує з етановою кислотою:

Нашатирний спирт – водний розчин амоніаку. Амоніак у водному розчині реагує з етановою кислотою:

Відповідь: A.

Коментар

ТЕМА: Органічна хімія. Вуглеводи. Ізомерія. Гідроліз дисахаридів. Якісна реакція на крохмаль.

Завдання скеровано на перевірку знання складу й хімічних властивостей вуглеводів.

Целюлоза є високомолекулярною органічною речовиною, головним складником деревини. У воді целюлоза не розчиняється.

Продуктом повного гідролізу крохмалю є не сахароза, а глюкоза.

Глюкоза й фруктоза мають ту саму молекулярну формулу \(\mathrm{C_6H_{12}O_6}.\)

Крохмаль під дією водно-спиртового розчину йоду набуває синього кольору внаслідок утворення нової речовини. Тобто відбувається хімічна реакція.

Відповідь: Г.

Коментар

ТЕМА: Органічна хімія. Оксигеновмісні органічні сполуки. Вуглеводи. Жири. Нітрогеновмісні органічні сполуки. Білки.

Завдання скеровано на перевірку розуміння суті амфотерності й уміння прогнозувати склад і хімічні властивості продуктів гідролізу вуглеводів, жирів, білків.

Унаслідок гідролізу крохмалю утворюється глюкоза.

Продукти гідролізу етилетаноату – етанол й етанова кислота.

Продуктами гідролізу трипальмітату є гліцерол і пальмітинова кислота.

Унаслідок гідролізу білка утворюється суміш амінокислот, які мають амфотерні властивості.

Відповідь: Г.

Коментар

ТЕМА: Органічна хімія. Вуглеводні. Етен. Етин. Синтетичні високомолекулярні органічні сполуки. Реакція полімеризації. Полівінілхлорид.

Завдання скеровано на перевірку знання продуктів реакцій приєднання гаалогенів і гідроген галогенідів до етену й етину, уміння аналізувати формулу полімеру й визначати за нею формулу мономера.

Мономером, унаслідок полімеризації якого утворюється полівінілхлорид, формулу якого наведено в умові завдання, є вінілхлорид, формула якого $$ \mathrm{ClCH=CH_2.} $$

Вінілхлорид є продуктом приєднання гідроген хлориду до етину:

$$ \mathrm{HC\equiv CH+HCl\rightarrow ClCH=CH_2.} $$

Відповідь: Г.

Коментар

ТЕМА: Органічна хімія. Оксигеновмісні органічні сполуки. Генетичні зв’язки між класами органічних сполук. Класифікація реакцій в органічні хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння складати рівняння реакцій за участю органічних речовин і класифікувати ці реакції.

Перетворення пропан-2-олу на пропен – реакція дегідратації (відщеплення води):

Перетворення пропану на пропен – реакція дегідрування (відщеплення водню):

Ненасичена олеїнова кислота перетворюється на насичену стеаринову внаслідок приєднання водню (реакція гідрування):

Відповідь: 1А; 2Г; 3Б.

Коментар

ТЕМА: Загальна хімія. Основні класи неорганічних сполук.

Завдання скеровано на перевірку вміння прогнозувати продукти реакцій між неорганічними речовинами.

Речовина 1 не взаємодіє з водою і хлоридною кислотою, але реагує з натрій гідроксидом. Це кислотний силіцій(IV) оксид:

Речовина 2 реагує з водою і натрій гідроксидом, але не взаємодіє з хлоридною кислотою. Це кислотний фосфор(V) оксид:

Речовина 3 не взаємодіє з водою, , але реагує з натрій гідроксидом і хлоридною кислотою. Це амфотерний алюміній оксид:

Відповідь: 1Г; 2Д; 3В.

Коментар

ТЕМА: Обчислення в хімії. Обчислення молярної маси за формулою речовини. Обчислення маси речовини за кількістю. Фенол.

Завдання скеровано на перевірку вміння аналізувати хімічну формулу, обчислювати молярну масу речовини й кількість речовини за кількістю речовини хімічного елемента – її складника.

Формула фенолу \(\mathrm{C_6H_5OH}.\) У молекулі фенолу шість атомів Карбону, тобто кількість речовини фенолу вшестеро менша за кількість речовини атомів Карбону:

Молярна маса фенолу

Маса фенолу є добутком кількості речовини фенолу на його молярну масу:

Відповідь: 47.

Коментар

ТЕМА: Обчислення в хімії. Обчислення за хімічними формулами.

Завдання скеровано на перевірку вміння аналізувати якісний і кількісний склад речовини за її моделлю.

Атоми Фосфору в моделі молекули кислоти – дві найтемніші кульки. Атоми Гідрогену в моделі – найменші за розміром кульки. Їх чотири. Решта сім кульок у моделі відповідають атомам Оксигену. Тобто формула кислоти $$ \mathrm{H_4P_2O_7}. $$

Тобто сума індексів дорівнює \(13.\)

Розв’язок може бути ще простішим, без записування формули кислоти: адже кількість атомів у молекулі дорівнює сумі індексів у хімічній формулі.

Відповідь: 13.

Коментар

ТЕМА: Обчислення в хімії. Розчини. Обчислення масових часток складників розчину.

Завдання скеровано на перевірку вміння аналізувати кількісні дані щодо складу розчину, обчислювати масові частки його складників.

Щоб знайти масову частку натрій гідроксиду в новому розчині після змішування двох розчинів у масовому співвідношенні \(2:1,\) скористаємося формулою для змішування:

За умовою відношення маси першого розчину до другого \(2 : 1,\) отже $$ m_1(\text{розчин})=2m_1(\text{розчин}). $$

Позначмо масу другого розчину \(x.\) Тоді маса першого розчину – \(2x:\)

\begin{gather*} w_3(\mathrm{NaOH})=\frac{0,3\cdot 2x+0,15x}{2x+x};\\[6pt] w_3(\mathrm{NaOH})=\frac{0,75x}{3x}=0,25. \end{gather*}

Отже, масова частка натрій гідроксиду в розчині, що утворився, становить \(25\ \text{%}.\)

Відповідь: 25.

Коментар

ТЕМА: Обчислення в хімії. Обчислення за хімічними формулами. Визначення хімічної формули речовини за масовими частками елементів і відносною густиною.

Завдання скеровано на перевірку вміння розв’язувати розрахункові задачі за хімічними формулами.

Обчислімо молярну масу речовини \(\textbf{X},\) у молекулі якої y атомів Нітрогену, за її густиною за азотом, молярна маса якого \(28\ \text{г/моль}.\) Густина речовини \(\textbf{X}\) за азотом дорівнює частці від ділення молярної маси речовини \(\textbf{X}\) на молярну масу азоту: $$ D(X/\mathrm{N_2})=\frac{M(X)}{M(\mathrm{N_2})}. $$

Тоді молярна маса речовини \(\textbf{X}\) є добутком її густини за азотом і молярної маси азоту:

\begin{gather*} M(X)=D(X/\mathrm{N_2})M(\mathrm{N_2});\\[7pt] M(X)=5\cdot 28\ \text{г/моль}=140\ \text{г/моль}. \end{gather*}

Відносна молекулярна маса чисельно дорівнює молярній масі речовини \(\textbf{X}:\) $$ M_r(X)=140. $$

Маса \(y\) атомів Нітрогену в молекулі речовини \(\textbf{X}\) дорівнює добутку масової частки Нітрогену й відносної молекулярної маси речовини \(\textbf{X}:\)

Кількість \(y\) атомів Нітрогену в молекулі речовини \(\textbf{X}\) дорівнює частці від ділення маси атомів Нітрогену в молекулі на відносну атомну масу Нітрогену: $$ y=\frac{yA_r(\mathrm{N})}{A_r(X)}=\frac{56}{28}=2. $$

Відповідь: 2.

Коментар

ТЕМА: Обчислення в хімії. Обчислення за хімічними рівняннями. Визначення хімічної формули речовини. Естери. Естерифікація.

Завдання скеровано на перевірку вміння розв’язувати розрахункові задачі з визначення формули спирту за даними щодо мас реактантів і продукту в реакції естерифікації.

У реакції естерифікації реактантами є спирт і карбонова кислота, продукти реакції – естер і вода:

Згідно із законом збереження маси обчислімо масу води:

Обчислімо кількість речовини води як частку від ділення її маси на молярну масу:

Кількості речовини спирту, карбонової кислоти, естеру, води однакові і становлять \(0,5\ \text{моль}.\)

Молярна маса спирту дорівнює частці від ділення його маси на кількість речовини:

Відповідь: 60.

Коментар

ТЕМА: Обчислення в хімії. Обчислення за хімічними рівняннями. Розв’язування комбінованих задач.

Завдання скеровано на перевірку вміння розв’язувати комбіновані розрахункові задачі.

Оскільки калій гідроксид був у надлишку, приріст маси відбувся внаслідок реакції з вуглекислим газом: $$ \mathrm{CO_2+2KOH=K_2CO_3+H_2O.} $$ Тобто маса вуглекислого газу в суміші з чадним газом становила \(22\ \text{г}.\) Кількість речовини вуглекислого газу дорівнює частці від ділення його маси на молярну масу:

Обчислімо об’єм (н. у.) вуглекислого газу кількістю речовини \(0,5\ \text{моль}\) як добуток молярного об’єму на кількість речовини:

Обчислімо об’ємну частку вуглекислого газу в суміші:

Відповідь: 25.