ТЕМА: Хімічна реакція. Гальванічний елемент.

Завдання скеровано на перевірку розуміння принципу роботи гальванічного елемента.

Гальванічний елемент – хімічне джерело електричного струму (енергія хімічної реакції перетворюється в електричну енергію).

Проаналізуємо, як працює гальванічний елемент, схему якого наведено в завданні. Електроди (заряджені стержні) виготовлені з металів цинку й міді, занурені в розчини їхніх солей і поєднані електролітним містком. Електроди з’єднані гальванометром. Цинк активніший за мідь, тому є анодом, а мідь – катодом. Анод окиснюється: \(\mathrm{Zn^0-2\overline{e}\rightarrow Zn^{2+}}\), його маса зменшується. У прикатодному просторі катіони \(\mathrm{Cu^{2+}}\) із розчину купрум(ІІ) нітрату відновлюються: \(\mathrm{Cu^{2+}+2\overline{e}\rightarrow Cu^{0}}\), маса катода збільшується. Отже, помилкове твердження лише А.

Відповідь: A.

ТЕМА: Будова атомів і простих йонів.

Завдання скеровано на перевірку вміння визначати ступінь окиснення елементів у речовині.

Зазвичай як ступінь окиснення Натрію, так і Гідрогену в сполуках становить +1, а Оксигену – -2. Ураховуючи, що речовина електронейтральна, складаємо алгебраїчне рівняння і визначаємо ступінь окиснення елемента в сполуці \begin{gather*} \underset{+1}{\overset{+1}{\mathrm{Na}}}\left[\underset{x}{\overset{x}{\mathrm{E}}}\left(\underset{-2}{\overset{-2}{\mathrm{O}}}\underset{+1}{\overset{+1}{\mathrm{H}}}\right)_4\right]. \\ 1+x+(-2+1)\cdot 4=0,\ \ x=+3. \end{gather*} Із запропонованих елементів ступінь окиснення +3 може мати лише Алюміній.

Відповідь: A.

ТЕМА: Загальна хімія. Суміші речовин. Розчини. Гідроліз солей.

Завдання скеровано на перевірку знання гідролізу солей.

Для виконання завдання необхідно знати поняття гідроліз і розуміти, за яким йоном у водному розчині сіль зазнає гідролізу.

Гідроліз – це реакція обміну між сіллю і водою. Якщо сіль утворена слабкою основою і сильною кислотою, то гідроліз відбувається за катіоном, у такому разі реакція середовища кисла; якщо сильною основою і слабкою кислотою , то – за аніоном, реакція середовища – лужна; якщо слабкою основою і слабкою кислотою, то – як за катіоном, так і за аніоном, реакція середовища може бути нейтральною; якщо сильною кислотою і сильною основою, то гідроліз не відбувається, відбувається дисоціація, реакція середовища – нейтральна.

Проаналізуємо, якою основою і кислотою утворена кожна сіль:

У водному розчині зазнає гідролізу як за катіоном, так і за аніоном амоній карбонат.

Відповідь: Б.

ТЕМА: Суміші речовин. Розчини. Загальні відомості про металічні елементи й метали.

Завдання скеровано на перевірку розуміння реакцій йонного обміну, якісне виявлення катіонів Ферум(3+).

Для виконання завдання необхідно знати, що осадити катіон можна аніоном, і вміти користуватися таблицею розчинності.

Проаналізуємо запропоновані водні розчини на вміст аніонів і за допомогою таблиці розчинності визначимо, який саме аніон з катіоном \(\mathrm{Fe^{3+}}\) утворює осад. Із нітратом (варіанти відповідей А й Г) і сульфатом (варіант відповіді В) катіон \(\mathrm{Fe^{3+}}\) осад не утворює. Лише з гідроксид-аніоном \(\mathrm{Fe^{3+}}\) утворює нерозчинну речовину.

Відповідь: Б.

ТЕМА: Суміші речовин. Розчини. Гідроліз солей.

Завдання скеровано на перевірку розуміння процесу гідролізу солей і вміння визначати середовище водного розчину солі залежно від того, якими електролітами утворена сіль.

Для виконання завдання необхідно знати, що таке гідроліз, розуміти як визначити середовище водного розчину солі.

Гідроліз – це реакція обміну між сіллю і водою. Якщо сіль утворена слабкою основою і сильною кислотою, то гідроліз відбувається за катіоном, у такому разі реакція середовища кисла; якщо сильною основою і слабкою кислотою , то – за аніоном, реакція середовища – лужна; якщо слабкою основою і слабкою кислотою, то – як за катіоном, так і за аніоном – реакція середовища може бути нейтральною; якщо сильною кислотою і сильною основою, то гідроліз не відбувається, відбувається електролітична дисоціація, реакція середовища – нейтральна.

Проаналізуємо, якою основою і кислотою утворена кожна сіль, і визначимо реакцію середовища:
\(\mathrm{ZnSO_4\ (Zn(OH)_2\ \text{i}\ H_2SO_4,}\) слабка основа, сильна кислота) – кисле середовище;
\(\mathrm{Na_2CO_3\ (NaOH\ \text{i}\ H_2CO_3,}\) сильна основа, слабка кислота) – лужне середовище
\(\mathrm{NaCl\ (NaOH\ \text{i}\ HCl,}\) сильна основа, сильна кислота) – нейтральне середовище
Зіставляємо визначене середовище водного розчину солі з варіантами відповідей.

Відповідь: A.

ТЕМА: Суміші речовин. Розчини. Гідроліз солей. рН розчинів.

Завдання скеровано на перевірку розуміння процесу гідролізу солей і вміння визначати середовище водного розчину солі залежно від того, якими електролітами утворена сіль, знання значень рН для кожного середовища.

Для виконання завдання необхідно знати, що таке гідроліз, розуміти, як визначити середовище водного розчину солі, знати значення рН для кожного середовища.

Гідроліз – це реакція обміну між сіллю і водою. Якщо сіль утворена слабкою основою і сильною кислотою, то гідроліз відбувається за катіоном, у такому разі реакція середовища кисла; якщо сильною основою і слабкою кислотою , то – за аніоном, реакція середовища – лужна; якщо слабкою основою і слабкою кислотою, то – як за катіоном, так і за аніоном, реакція середовища може бути нейтральною; якщо сильною кислотою і сильною основою, то гідроліз не відбувається, відбувається електролітична дисоціація, реакція середовища – нейтральна.

Аналізуємо твердження:
І. Водний розчин \(\mathrm{Na_2S\ (NaOH\ \text{й}\ H_2S}\), сильна основа, слабка кислота) – лужне середовище, pH > 7. Лужне середовище можна визначити водно-спиртовим розчином фенолфталеїну, він набуває малинового забарвлення. Правильне твердження.
ІІ. Водний розчин \(\mathrm{NH_4NO_3\ (NH_3\cdot\ H_2O\ \text{й}\ HNO_3}\), слабка основа, сильна кислота) – кисле середовище, pH < 7. Значення рН розчину 2 менше, ніж значення рН розчину 1. Правильне твердження.

Відповідь: B.

ТЕМА: Загальні відомості про металічні елементи й метали. Солі.

Завдання скеровано на перевірку знання хімічних властивостей металів; розуміння, за яких умов метал реагує із сіллю.

Метал реагує із сіллю, якщо він активніший за той метал, який входить до складу солі. Для порівняння активності металів користуємося рядом активності металів (таблиця 4 тестового зошита). За умовою завдання одна з пластинок виготовлена з кадмію, а інша – з міді. Пластинки занурили у водний розчин плюмбум(ІІ) етаноату. Порівняємо активність металів. Кадмій активніший за свинець, тому реагуватиме із сіллю, мідь – менш активний метал порівняно зі свинцем, тому із сіллю не реагує. Унаслідок взаємодії металу з розчином солі маса металу (пластинки) змінюється, тому що відносні атомні маси різних металів різні. В умові зазначено, що змінилася маса лише пластинки, виготовленої з металу Х, тому Х – кадмій, тоді Y – мідь. Отже, твердження ІІ правильне. Проаналізуємо, як зміниться маса пластинки, виготовленої з кадмію. Напишемо рівняння реакції кадмію з плюмбум(ІІ) етаноатом:

Порівняємо відносні атомні маси кадмію і свинцю: \(A_r\mathrm{(Cd)}=112;\ A_r\mathrm{(Pb)}=207\). Унаслідок реакції кадмію з плюмбум(ІІ) етаноатом, кадмій переходить у розчин, а свинець осідає на пластинці. Якщо, наприклад, розчиняється кадмій кількістю речовини 1 моль (це 112 г), то на пластинці осідає свинець кількістю речовини 1 моль (це 207 г), маса пластинки збільшується. Отже, твердження І неправильне.

Відповідь: Б.

ТЕМА: Загальні відомості про металічні елементи й метали. Солі.

Завдання скеровано на перевірку знання хімічних властивостей металів.

Метал може відновлювати катіони металів або протон (катіон Гідрогену), якщо він активніший за той метал, який утворює катіон, або активніший за катіон Гідрогену.

Для порівняння активності металів користуємося рядом активності металів (таблиця 4 тестового зошита). За умовою завдання необхідно вказати катіон, який цинк не може відновити. Скориставшись рядом активності металів, визначаємо, що цинк у ньому розташований лівіше від міді, срібла й водню, тому може відновити відповідні йони з водного розчину. Проте, цинк менш активний, ніж магній, тому не відновлює катіони цього металу з водного розчину.

Відповідь: Б.

ТЕМА: Суміші речовин. Розчини. Гідроліз солей. Загальні відомості про неметалічні елементи й неметали. Основні класи неорганічних сполук.

Завдання скеровано на перевірку знання властивостей основних класів неорганічних сполук, розуміння процесу гідролізу солей і вміння визначати середовища водного розчину солі залежно від того, якими електролітами утворена сіль.

Для виконання завдання необхідно знати, що таке гідроліз; розуміти, як визначити середовище водного розчину солі.

Проаналізуємо склад розчину кожної речовини й визначимо реакцію середовища.
1 – сульфур(IV) оксид (\(\mathrm{SO_2}\)) є кислотним оксидом, розчин речовини має кисле середовище: $$ \mathrm{ SO_2+H_2O \rightleftarrows H^{+}+HSO_3^{-}; } $$ 2 – амоніак (\(\mathrm{NH_3}\)) добре розчиняється у воді й має лужне середовище: $$ \mathrm{ NH_3 + H_2O \rightleftarrows NH^{+}_4+OH^{-}; } $$ 3 – амоній хлорид (\(\mathrm{NH_4Cl}\)), сіль утворена слабкою основою і сильною кислотою, гідроліз відбувається за катіоном, у такому разі реакція середовища кисла: \begin{gather*} \mathrm{ NH_4Cl+HOH \rightleftarrows NH_3\cdot H_2O+HCl; }\\[7pt] \mathrm{ NH^{+}_4+HOH\leftrightarrows NH_3\cdot H_2O+H^{+} } \end{gather*} 4 – кальцій оксид (\(\mathrm{CaO}\)) є основним оксидом, розчин речовини має лужне середовище: \begin{gather*} \mathrm{ CaO+H_2O \rightleftarrows Ca(OH)_2; }\\[7pt] \mathrm{ Ca(OH)_2\rightarrow Ca^{2+} +2OH^{-} } \end{gather*} До кожного розчину добавили водно-спиртовий розчин фенолфталеїну, який набуває малинового забарвлення лише в лужному середовищі.

Відповідь: Г.