Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння перетворювати схеми окисно-відновних реакцій на хімічні рівняння методом електронного балансу.

Сума коефіцієнтів – \(3+2+3+1+3=12\).

Відповідь: 12.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння виводити молекулярну формулу речовини.

Дано:
\(m(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_y\mathrm{O}_z)=3,6\ \text{г}\)
\(V(\mathrm{CO_2})=5,6\ \text{л}\)
\(V_m(\mathrm{CO_2})=22,4\ \text{л/моль}\)
\(m(\mathrm{H_2O})=5,4\ \text{г}\)
\(M(\mathrm{H_2O})=18\ \text{г/моль}\)
\(D_{\mathrm{O_2}}(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_y\mathrm{O}_z)=2,25\)
\(M(\mathrm{O_2})=32\ \text{г/моль}\)

1. Знайти:
\((x+y+z)\ -\ ?\)

\begin{gather*} n(\mathrm{CO_2})=V:V_m(\mathrm{CO_2})\\[7pt] n(\mathrm{CO_2})=5,6\ \text{л}:22,4\ \text{л/моль}\\[7pt] n(\mathrm{CO_2})=0,25\ \text{моль}\\[7pt] n(\mathrm{H_2O})=m(\mathrm{H_2O}):M(\mathrm{H_2O})\\[7pt] n(\mathrm{H_2O})=5,4\ \text{г}:18\ \text{г/моль}\\[7pt] n(\mathrm{H_2O})=0,3\ \text{моль}\\[7pt] \underline{\mathrm{C}_x\mathrm{H}_{2x}}+\underline{\mathrm{H_2}}\rightarrow \mathrm{C}_x\mathrm{H}_{2x+2}\\[7pt] \mathrm{C}_x\mathrm{H}_y\mathrm{O}_z+\mathrm{O_2\rightarrow CO_2+H_2O}\\[7pt] n(\mathrm{C})=n(\mathrm{CO_2})=0,25\ \text{моль}\\[7pt] m(\mathrm{C})=n(\mathrm{C})M(\mathrm{C})\\[7pt] m(\mathrm{C})=0,25\ \text{моль}\cdot 12\ \text{г/моль}\\[7pt] m(\mathrm{C})=3\ \text{г}\\[7pt] n(\mathrm{H})=2n(\mathrm{H_2O})=0,6\ \text{моль}\\[7pt] m(\mathrm{H})=n(\mathrm{H})M(\mathrm{H})\\[7pt] m(\mathrm{H})=0,6\ \text{моль}\cdot 1\ \text{г/моль}\\[7pt] m(\mathrm{H})=0,6\ \text{г}\\[7pt] m(\mathrm{C})+m(\mathrm{H})=3\ \text{г}+0,6\ \text{г}\\[7pt] m(\mathrm{C})+m(\mathrm{H})=3,6\\[7pt] m(\mathrm{O})=m(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_y\mathrm{O}_z)-(m(\mathrm{C})+m(\mathrm{H}))\\[7pt] m(\mathrm{O})=0\\[7pt] \underline{\mathrm{C}_x\mathrm{H}_y}\\[7pt] D_{\mathrm{O_2}}(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_y)=M(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_y):M(\mathrm{O_2})\\[7pt] M(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_y)=D_{\mathrm{O_2}}(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_y)M(\mathrm{O_2})\\[7pt] M(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_y)=2,25\cdot 32\ \text{г/моль}\\[7pt] M(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_y)=72\ \text{г/моль}\\[7pt] M_r(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_y)=72\\[7pt] x:y=n(\mathrm{C}):n(\mathrm{H})\\[7pt] x:y=0,25\ \text{моль}:0,6\ \text{моль}\\[7pt] x:y=5:12\\[7pt] M(\mathrm{C_5H_{12}})=72\ \text{г/моль}\\[7pt] x=5,\ \ y=12\\[7pt] x+y = 17 \end{gather*}

2. Знайти:
\(n(\text{структурні ізомери})\ -\ ?\)

У пентану \(\mathrm{C_5H_{12}}\) три структурних ізомери (рис. 1).

Відповідь: 1. 17. 2. 3.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння виводити молекулярну формулу речовини.

Дано:
\(m(X)=14\ \text{г}\)
\(V_m(\mathrm{H_2})=22,4\ \text{л/моль}\)
\(M(\mathrm{Cu})=64\ \text{г/моль}\)
\(V(\mathrm{H_2})=5,6\ \text{л}\)

1. Знайти:
\(M(X)\ -\ ?\)

\begin{gather*} n(\mathrm{H_2})=5,6\ \text{л}:22,4\ \text{л/моль}\\[7pt] n(\mathrm{H_2})=0,25\ \text{моль}\\[7pt] \underline{X}+\mathrm{2HCl=XCl_2+\underline{H_2}\uparrow}\\[7pt] n(X)=n(\mathrm{H_2})=0,25\ \text{моль}\\[7pt] M(X)=m(X):n(X)\\[7pt] M(X)=14\ \text{г}:0,25\ \text{моль}\\[7pt] M(X)=56\ \text{г/моль} \end{gather*}

2. Знайти:
\(m(\mathrm{Cu})\ -\ ?\)

\begin{gather*} \mathrm{CuO+\underline{H_2}\rightarrow \underline{Cu}+H_2O}\\[7pt] n(\mathrm{Cu})=n(\mathrm{H_2})=0,25\ \text{моль}\\[7pt] m(\mathrm{Cu})=n(\mathrm{H_2})M(\mathrm{u})\\[7pt] m(\mathrm{Cu})=0,25\ \text{моль}\cdot 64\ \text{г/моль}\\[7pt] m(\mathrm{Cu})=16\ \text{г}. \end{gather*}

Відповідь: 1. 56. 2. 16.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння обчислювати масову частку розчиненої речовини.

Дано:
\(w_1(\mathrm{CH_3COOH})=80\ \text{%}\)
\(m_1(\mathrm{CH_3COOH})+m(\mathrm{H_2O})=400\ \text{г}\)
\(w_2(\mathrm{CH_3COOH})=5\ \text{%}\)
\(\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\rho}(\mathrm{H_2O})=1\ \frac{\text{кг}}{\text{л}}\)

Знайти:
\(\triangle V(\mathrm{H_2O})\ -\ ?\)

Відповідь: 6.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння обчислювати середню молярну масу газової суміші й відносну густину газу.

Дано:
\(\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\varphi}(\mathrm{CH_4})=75\ \text{%}\)
\(\style{font-style:normal;font-weight:bold;font-size:1.1em}{\varphi}(\mathrm{O_2})=25\ \text{%}\)
\(M(\mathrm{CH_4})=16\ \text{г/моль}\)
\(M(\mathrm{H_2})=2\ \text{г/моль}\)

Знайти:
\(D_{\mathrm{H_2}}(\mathrm{CH_4,\ O_2})\ -\ ?\)

Відповідь: 10.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння обчислювати кількість атомів хімічного елемента в молекулі речовини за її молекулярною формулою.

Дано:
\(M_r(\mathrm{C}_n\mathrm{H}_{2n+2})=100\)

Знайти:
\(n\ -\ ?\)

Відповідь: 7.

Пояснення

ТЕМА: Загальна хімія. Будова речовини. Електронегативність. Хімічний зв’язок.

Завдання скеровано на перевірку розуміння змісту понять електронегативність і полярність хімічного зв’язку.

Електронегативність хімічного елемента – це властивість його атома притягувати спільні з іншим атомом електронні пари. У групах електронегативність атомів хімічних елементів зі збільшенням їхніх протонних чисел (порядкових номерів) зменшується, а в періодах – збільшується (рис. 1).

Ковалентний зв’язок, у якому одна чи кілька спільних електронних пар зміщені в бік електронегативнішого атома, називають полярним зв’язком.

Полярність хімічного зв’язку тим більша, чим більша різниця електронегативностей атомів, між якими він утворюється.

Відповідь: 1А, 2Г, 3Б, 4В.

Пояснення

ТЕМА: Загальна хімія. Ступінь окиснення.

Завдання скеровано на перевірку вміння визначати ступені окиснення хімічних елементів за формулами речовин.

Ступінь окиснення – це умовний цілочисловий заряд на атомі в молекулярній частинці, якого би він набув, якщо відокремити зв’язані з ним електронегативніші атоми разом із парами електронів, що належать зв’язкам. Це ціле число – додатне, від’ємне або нуль.

Алгебрична сума ступенів окиснення всіх атомів у нейтральній молекулі дорівнює нулю, а в йоні – величині його заряду.

Ступені окиснення атомів Гідрогену й Оксигену у складних речовинах зазвичай становлять +1 і –2 відповідно.

А	\(\mathrm{\overset{+1}{N}_2\overset{-2}{O}}\)	2
Б	\(\mathrm{\overset{+1}{Na}\overset{-3}{N}\overset{+1}{H}_2}\)	1
В	\(\mathrm{\overset{+1}{Na}\overset{+3}{N}\overset{-2}{O}_2}\)	3
4	\(\mathrm{\overset{+4}{N}_2\overset{-2}{O}_4}\)	4

Відповідь: 1Б, 2А, 3В, 4Г.

Пояснення

ТЕМА: Органічна хімія. Генетичні зв’язки між класами органічних сполук.

Завдання скеровано на перевірку вміння прогнозувати реагенти і продукти хімічних реакцій за участі органічних речовин.

Відповідь: 1Д, 2А, 3Г, 4В.