ТЕМА: Загальна хімія. Окисно-відновні реакції. Поняття окисник, відновник, окиснення, відновлення.

Завдання скеровано на перевірку вміння визначати ступені окиснення атомів хімічних елементів і прогнозувати їхні окисно-відновні властивості.

Спочатку потрібно визначити ступені окиснення атомів Сульфуру в речовинах, формули яких наведено в умові завдання, узявши до уваги, що:

• 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;
• ступінь окиснення атомів Гідрогену в молекулах складних речовин дорівнює +1, а Оксигену, зазвичай, -2;
• алгебрична сума ступенів окиснення всіх атомів в молекулі дорівнює нулю.

А саме: $$ \overset{+1}{\mathrm{H}}_2\overset{+6}{\mathrm{S}}\overset{-2}{\mathrm{O}}_4;\ \ \overset{+4}{\mathrm{S}}\overset{-2}{\mathrm{O}}_2;\ \ \overset{+6}{\mathrm{S}}\overset{-2}{\mathrm{O}}_3;\ \ \overset{+1}{\mathrm{H}}_2\overset{-2}{\mathrm{S}}. $$

Виявляти лише відновні властивості (віддавати електрони) у хімічних реакціях може атом Сульфуру з мінімально можливим для нього ступенем окиснення. Сульфур – елемент головної підгрупи VI групи. На на зовнішньому енергетичному рівні його атома 6 електронів. Тому найменший ступінь окиснення атома Сульфуру дорівнює -2 (різниці між номером групи й числом 8). Такий ступінь окиснення мають атоми Сульфуру в молекулі гідроген сульфіду.

Атоми Сульфуру зі ступенем окиснення -2 віддають електрони й виявляють відновні властивості:

Відповідь: Г.

ТЕМА: Неорганічна хімія. Основні класи неорганічних сполук. Реакції солей у розчинах із металами.

Завдання скеровано на перевірку вміння прогнозувати можливість перебігу реакцій солей у водних розчинах із металами.

Скориставшись довідковою таблицею «Ряд активності металів», можна визначити, що цинк витіснятиме із солей свинець (А) і нікель (Б), оскільки в ряду активності він розташований лівіше від них: \begin{gather*} \mathrm{Zn+Pb^{2+}=Zn^{2+}+Pb}\downarrow;\\[7pt] \mathrm{Zn+Ni^{2+}=Zn^{2+}+Ni}\downarrow. \end{gather*}

Затим потрібно порівняти відносні атомні маси цих елементів (їх зазначено в довідковій таблиці «Періодична система хімічних елементів»): $$ A_r(\mathrm{Ni})\lt A_r(\mathrm{Zn})\lt A_r(\mathrm{Pb}). $$

Вочевидь маса цинкової пластинки збільшиться, якщо її занурити у водний розчин плюмбум(ІІ) нітрату, і зменшиться внаслідок занурення у водний розчин нікель(ІІ) нітрату.

Відповідь: A.

ТЕМА: Неорганічна хімія. Неорганічні речовини і їхні властивості.

Завдання скеровано на перевірку вміння розпізнавати речовини за хімічними властивостями.

Водень виділяється внаслідок реакції алюмінію із хлоридною кислотою: \begin{gather*} \mathrm{2Al+6HCl=2AlCl_3+3H_2}\uparrow;\\[7pt] \mathrm{2Al+6H^+=2Al^{3+}+3H_2}\uparrow. \end{gather*}

Відповідь: B.

ТЕМА: Неорганічна хімія. Неорганічні речовини і їхні властивості.

Завдання скеровано на перевірку вміння прогнозувати можливість перебігу хімічних реакцій між неорганічними речовинами.

Продуктом реакції заліза з речовиною X є ферум(ІІІ) хлорид. Це дає підстави стверджувати, що речовина X – хлор, бо продуктом реакції заліза із хлоридною кислотою є ферум(ІІ) хлорид: \begin{gather*} \mathrm{2Fe+3Cl_2=2FeCl_3};\\[7pt] \mathrm{Fe+2HCl=FeCl_2+H_2}\uparrow. \end{gather*}

Речовина Y – залізо, бо карбон(IV) оксид із ферум(ІІІ) хлоридом не реагує. Натомість залізо відновлює сполуку феруму(ІІІ) до феруму(ІІ): $$ \mathrm{2FeCl_3+Fe=3FeCl_2}. $$

Відповідь: Г.

ТЕМА: Загальна хімія. Окисно-відновні реакції. Поняття окисник, відновник, окиснення, відновлення.

Завдання скеровано на перевірку як розуміння суті процесів окиснення і відновлення, так і вміння встановлювати причиново-наслідкові зв’язки між властивостями й застосуванням речовин.

У карбон(ІІ) оксиді атом Карбону має ступінь окиснення +2 і здатен підвищити його до +4 внаслідок утрати електронів: $$ \overset{+2}{\mathrm{C}}-2\overline{e}\rightarrow\overset{+4}{\mathrm{C}}. $$

Те, що карбон(ІІ) оксид є сильним відновником, використовують для відновлення металів з оксидів металічних елементів, наприклад: \begin{gather*} \overset{+2}{\mathrm{C}}\mathrm{O}+\ \overset{+3}{\mathrm{Fe}}_2\mathrm{O_3}\rightarrow \overset{+4}{\mathrm{C}}\mathrm{O_2}+\ \overset{0}{\mathrm{Fe}};\\[7pt] \overset{+2}{\mathrm{C}}\mathrm{O}+\ \overset{+2}{\mathrm{Cu}}\mathrm{O}\rightarrow \overset{+4}{\mathrm{C}}\mathrm{O_2}+\ \overset{0}{\mathrm{Cu}}. \end{gather*}

Відповідь: B.

ТЕМА: Загальна хімія. Типи хімічних реакцій.

Завдання скеровано на перевірку вміння класифікувати хімічні реакції за якісним і кількісним складом реагентів і продуктів реакції та тепловим ефектом.

Під час реакції кальцій оксиду з водою частина її перетворилася на пару. Це свідчить про виділення теплоти. Отже, реакція є екзотермічною: $$ \mathrm{CaO+H_2O=Ca(OH)_2,}\ \triangle H\lt 0. $$

Реагентами в цій реакції є дві складні речовини, продуктом – одна складна речовина. Це реакція сполучення.

Відповідь: A.

ТЕМА: Загальна хімія. Типи хімічних реакцій.

Завдання скеровано на перевірку знання властивостей кислот, уміння складати їхні хімічні формули й класифікувати кислоти за основністю.

Хімічна формула ортофосфатної кислоти \(\mathrm{H_3PO_4}\). Три атоми Гідрогену в її молекулі здатні заміщуватися на атоми металічних елементів, тож ця кислота триосновна й здатна утворювати кислі солі складу \(\mathrm{KH_2PO_4}\) і \(\mathrm{K_2HPO_4}\).

Ортофосфатна кислота – речовина молекулярної будови, добре розчиняється у воді.

Відповідь: Г.

ТЕМА: Неорганічна хімія. Неорганічні речовини і їхні властивості. Поняття про твердість (жорсткість) води та способи її усунення.

Завдання скеровано на перевірку знання чинників, що зумовлюють постійну твердість води.

Твердість води – це сукупність її властивостей, зумовлених деякими катіонами металічних елементів у ній. Усі двовалентні катіони тією чи тією мірою впливають на твердість води, оскільки вони взаємодіють із певними аніонами, унаслідок чого утворюються нерозчинні або малорозчинні сполуки, що випадають в осад.

Постійну (некарбонатну) твердість води зумовлено катіонами \(\mathrm{Ca^{2+}}\) і \(\mathrm{Mg^{2+}}\), аніонами \(\mathrm{SO^{2-}_4}\) і \(\mathrm{NO^{-}_3}\).

Відповідь: Б.

ТЕМА: Неорганічна хімія. Неорганічні речовини і їхні властивості. Амфотерні сполуки.

Завдання скеровано на перевірку розуміння суті амфотерності.

Амфотерність – здатнiсть сполуки виявляти кислотнi або основнi властивостi залежно вiд природи реагенту.

Умову завдання задовольняє варіант відповіді Б, у якому наведено схеми реакцій цинк оксиду як із кислотою, так і з лугом. Це доводить його амфотерність.

Відповідь: Б.