ТЕМА: Періодична система хімічних елементів. Метали і неметали.

Завдання скеровано на перевірку знання ознак неметалів і їхнього місця в періодичній таблиці, уміння класифікувати хімічні елементи за їхніми фізико-хімічними властивостями.

У фрагменті таблиці наведено хімічні символи й зазначено відносні атомні маси десяти елементів. З-поміж них п’ять хімічних елементів належать до неметалічних: Бор, Карбон, Нітроген, Силіцій і Фосфор.

Такого висновку легко дійти, якщо взяти до уваги, що елементи побічних підгруп (у наведеному фрагменті таблиці це Скандій, Титан, Ванадій) є металічними. Алюміній – типовий металічний елемент, а в Галію металічні властивості виражені сильніше, ніж в Алюмінію, бо електрони зовнішнього енергетичного рівня розташовані на більшій відстані від ядра атома. Неметалічний характер елементів і хімічна активність неметалів посилюються в періодах зліва направо, а в головних підгрупах – знизу догори.

Відповідь: Б.

ТЕМА: Oкиснення і відновлення. Ступені окиснення хімічних елементів.

Завдання скеровано на перевірку знання правил визначення ступеня окиснення хімічних елементів у складних йонах, уміння застосовувати логіку й математичні обчислення для визначення ступенів окиснення.

Відповідь: Г.

ТЕМА: Розчини. Масова частка речовини. Властивості однорідних сумішей.

Завдання скеровано на перевірку розуміння поняття масової частки речовини в розчині.

Маса розчинів у посудинах І і ІІ різна (\(200\) й \(180\ \text{г}\) відповідно).

Маса солі в розчинах І і ІІ різна, бо різна маса цих розчинів.

Маса води в розчинах І і ІІ різна, бо різна маса цих розчинів.

Масова частка солі (відношення маси розчиненої солі до маси розчину) у розчинах І та ІІ однакова, бо розчин ІІ є частиною розчину І.

Відповідь: Г.

ТЕМА: Кислоти. Луги. Реакція нейтралізації. Кількісні відношення речовин у хімічних реакціях.

Завдання скеровано на перевірку розуміння процесу нейтралізації між кислотою та основою, уміння зіставляти відношення об’ємів розчинів із відношеннями кількостей речовини в них, застосовувати поняття pH як показника рівноваги між йонами \(\mathrm{H^+}\) і \(\mathrm{OH^-}\) у розчині.

Відповідь: B.

ТЕМА: Закон збереження маси речовини в хімічних реакціях. Хімічні рівняння.

Завдання скеровано на перевірку вміння аналізувати хімічні рівняння.

Відповідь: Б.

ТЕМА: Окисно-відновні властивості хімічних елементів. Сульфур як окисник і відновник.

Завдання скеровано на перевірку розуміння змін ступенів окиснення Сульфуру в різних сполуках, уміння визначати, у яких речовинах Сульфур може проявляти й окисні, і відновні властивості.

У сульфатній кислоті Сульфур виявляє найвищий ступінь окиснення \(+6\), а в гідроген сульфіді – мінімальний \(-2.\) Тож Сульфур у сульфатній кислоті не може віддавати електрони й бути відновником, а в гідроген сульфіді – приєднувати електрони й бути окисником. Отже, будь-який із-поміж наведених варіантів, що містить формулу будь-якої із цих речовин, неправильний.

У сірці й сульфур(IV) оксиді Сульфур має проміжні ступені окиснення \(0\) і \(+4\) відповідно, що дає змогу атомам і віддавати, і приєднувати електрони, тобто виявляти властивості й відновника, й окисника.

Відповідь: A.

ТЕМА: Хімічні реакції. Тепловий ефект хімічних реакцій. Об’ємні відношення газів у хімічних реакціях.

Завдання скеровано на перевірку вміння аналізувати перебіг хімічної реакції, класифікувати реакції за тепловим ефектом.

Унаслідок збільшення тиску рівноважна об’ємна частка складної речовини зростає (наприклад, за \(200\ ^\circ\mathrm{C}\) від \(20\ \text{%}\) за \(0\mathord{,}1\ \text{МПа}\) до \(81\mathord{,}5\ \text{%}\) за \(10\ \text{МПа}\)). Це означає, що підвищення тиску сприяє перебігу прямої реакції. За принципом Ле Шательє підвищення тиску зміщує рівновагу в бік, де менше молекул газу. Отже, реакція відбувається зі зменшенням об’єму.

Унаслідок підвищення температури рівноважна частка складної речовини зменшується (наприклад, за \(1\mathord{,}0\ \text{МПа}\) \(60\mathord{,}1\ \text{%}\) за \(200\ ^\circ\mathrm{C}\) і \(41\mathord{,}0\ \text{%}\) за \(400\ ^\circ\mathrm{C}\)) Це означає, що нагрівання зміщує рівновагу в бік більшої концентрації реактантів. Якщо нагрівання сприяє зворотній реакції, то пряма реакція є екзотермічною.

Отже, правильне продовження висновку: «Реакція сполучення відбувається зі зменшенням об’єму, є екзотермічною».

Відповідь: Б.

ТЕМА: Кислоти. Основи. Реакція нейтралізації. Утворення солей.

Завдання скеровано на перевірку розуміння процесу нейтралізації між лугом (основою) і кислотою, уміння визначати продукт реакції – сіль – залежно від складу реактантів, називати солі за систематичною номенклатурою.

Усі кислоти, про які йдеться в завданні, розчинні у воді. Лугом (розчинною основою) є лише літій гідроксид.

Відповідь: Б.

ТЕМА: Взаємодія металів із кислотами. Виділення водню. Кількісний аналіз реакцій.

Завдання скеровано на перевірку розуміння хімізму реакції металу з кислотою з утворенням водню, уміння співвідносити масу металу з кількістю речовини й об’ємом водню, що виділиться, застосовувати поняття молярної маси й молярного об’єму для порівняння кількості водню, що утворюється.

Загальний вигляд рівняння реакцій зазначених металів із розведеною хлоридною кислотою такий: $$ \mathrm{Me+2HCl=MeCl_2+H_2\uparrow} $$

Розв’язання завдання ґрунтується на розумінні закономірностей:

1) що більша молярна масу металу, то менша його кількість речовини за однакових мас металів;

2) що більша кількість речовини металу, то більші кількість речовини й, відповідно, об’єм водню, що виділяється, якщо ступені окиснення металічних елементів у солях, однакові.

Тобто що більша молярна маса металу, то менша його кількість речовини і, відповідно, менший об’єм водню, який виділяється (за однакової маси металів і заряду катіона в солі, що утворюється в реакції металу з кислотою).

Найменшу молярну масу з-поміж зазначених в умові металів має магній. Тож водень найбільшого об’єму виділиться в пробірці \(4\), як порівняти з іншими трьома.

Відповідь: Г.