ТЕМА: Загальна хімія. Хімічна рівновага. Термохімічні рівняння. Принцип Ле Шательє.

Перевірці підлягають уміння аналізувати термохімічні рівняння оборотних реакцій, визначати тепловий ефект (ендо- чи екзотермічність) і прогнозувати зміщення хімічної рівноваги під дією зовнішніх чинників (тиску, температури).

А Утворення амоніаку – ендотермічна реакція. Це – неправильне твердження. Значення теплового ефекту становить \(\Delta H=-92\) кДж, що відповідає виділенню теплоти. Отже, це екзотермічна реакція.

Б Швидкість утворення амоніаку дорівнює швидкості його розкладання – правильне твердження. За визначенням стану хімічної рівноваги в оборотній системі, швидкість прямої реакції (утворення амоніаку) дорівнює швидкості зворотної реакції (його розкладання).

В Унаслідок підвищення тиску зменшиться вміст амоніаку в рівноважній суміші. Це – неправильне твердження. Згідно з принципом Ле Шательє, підвищення тиску зміщує рівновагу в бік меншого об’єму газів (праворуч, де утворюється амоніак кількістю речовини \(2\) моль газів замість азоту і водню загальною кількістю речовини \(4\) моль ліворуч). Тому вміст амоніаку збільшиться.

Г Унаслідок збільшення температури збільшиться вміст амоніаку в рівноважній суміші. Це – неправильне твердження. Пряма реакція є екзотермічною (\(\Delta H\lt0\)). Збільшення температури зміщує рівновагу в бік ендотермічної реакції (зворотної), через що вміст амоніаку зменшиться.

Правильна відповідь: Б.

ТЕМА: Загальна й неорганічна хімія. Ряд активності металів (електрохімічний ряд напруг).

Перевірці підлягає: Знання закономірностей витиснення одних металів іншими з водних розчинів їхніх солей відповідно до їхньої активності.

Згідно з рядом активності металів, кожен метал витискає з водних розчинів солей той метал, який розташований у ряду праворуч від нього (тобто є менш активним).

Зі схеми перетворень

\(\mathrm{Zn+X^{2+}\rightarrow X+Y^{2+}\rightarrow Y}\)

випливає:

цинк (\(\mathrm{Zn}\)) витискає метал \(\mathrm{X}\) із розчину його солі, тобто \(\mathbf{Zn\ \textbf{активніший за}\ X}\);

метал \(\mathrm{X}\) витискає метал \(\mathrm{Y}\), тобто \(\mathbf{X\ \textbf{активніший за}\ Y}\).

У ряду активності (наведено фрагмент)

\(\mathrm{Mg\quad Mn\quad Zn\quad Fe\quad Pb\quad Cu}\)

лівіше розташовані активніші, правіше – менш активні метали.

Правильна відповідь: А.

ТЕМА: Загальна й неорганічна хімія. Класи неорганічних сполук. Хімічні властивості оксидів. Реакції сполучення.

Перевірці підлягає знання генетичного зв’язку між неорганічними речовинами й класифікації оксидів.

У реакції сполучення:

\(\text{кальцій оксид}\ +\ \text{речовина}\ \mathrm{Y} \rightarrow\ \text{кальцій сульфат}\)

кальцій оксид (\(\mathrm{CaO}\)) – основний оксид;

продукт реакції – кальцій сульфат (\(\mathrm{CaSO_4}\)), сіль, що містить катіон \(\mathrm{Ca^{2+}}\) і сульфат-аніон \(\mathrm{SO^{2-}_4}\);

сіль утворюється внаслідок взаємодії основного оксиду з кислотним оксидом.

У цьому прикладі кислотним оксидом є сульфур(VI) оксид (\(\mathrm{SO_3}\)), який відповідає сульфатній кислоті (\(\mathrm{H_2SO_4}\)).

Правильна відповідь: Г.

ТЕМА: Загальна й неорганічна хімія. Хімічні властивості кислот. Взаємодія кислот із металами й оксидами металічних елементів.

Перевірці підлягають:

• знання загальних властивостей основних оксидів;
• уміння використовувати ряд активності металів для прогнозування.

А Мідь (\(\mathrm{Cu}\)) розташована в ряду активності металів праворуч від водню, тобто є малоактивним металом і не витісняє водень із розведених кислот-неокисників (хлоридної кислоти). Реакція не відбувається.

Б Навіть розведена нітратна кислота є сильним окисником і реагує з малоактивними металами (міддю) з виділенням нітроген(ІІ) оксиду:

\(\mathrm{3Cu + 8HNO_3\ \text{(розв.)} = 3Cu(NO_3)_2 + 2NO\!\uparrow +\ 4H_2O}\)

В Основний купрум(II) оксид взаємодіє з хлоридною кислотою з утворенням солі й води:

\(\mathrm{CuO + 2HCl = CuCl_2 + H_2O}\)

Г Основний купрум(II) оксид взаємодіє з нітратною кислотою з утворенням солі й води:

\(\mathrm{CuO + 2HNO_3 = Cu(NO_3)_2 + H_2O}\)

Правильна відповідь: А.

ТЕМА: Загальна й неорганічна хімія. Добування й хімічні властивості гідроген хлориду. Якісні реакції на хлорид- і силікат-йони.

Перевірці підлягає знання лабораторного способу добування гідроген хлориду й хімічних властивостей хлоридної кислоти.

У колбі відбувається реакція між твердим натрій хлоридом і концентрованою сульфатною кислотою з утворенням гідроген хлориду:

\(\mathrm{NaCl\ \text{(тв.)} + H_2SO_4\ \text{(конц.)} \rightarrow NaHSO_4 + HCl\!\uparrow}\)

Гідроген хлорид надходить у дві посудини з водними розчинами солей.

Хлороводень у воді утворює хлоридну кислоту, яка реагує з натрій силікатом й аргентум(І) нітратом:

\(\mathrm{Na_2SiO_3 + 2HCl \rightarrow H_2SiO_3\!\downarrow +\ 2NaCl}\)

Утворюється силікатна кислота – білий драглистий осад.

\(\mathrm{HCl + AgNO_3 \rightarrow AgCl\!\downarrow +\ HNO_3}\)

Утворюється аргентум(І) хлорид – білий сирнистий осад.

Правильна відповідь: В.

ТЕМА: Загальна й неорганічна хімія. Амфотерні гідроксиди. Хімічні властивості алюміній гідроксиду.

Перевірці підлягає розуміння сутності амфотерності.

1. Утворення алюміній гідроксиду з \(\mathrm{Al^{3+}}\)

Під дією реагенту \(\mathrm{X}\) із розчину, що містить алюміній-йони, випадає осад алюміній гідроксиду:

\(\mathrm{Al^{3+} + 3OH^- = Al(OH)_3\!\downarrow}\)

Це відбувається під час додавання лугу, наприклад \(\mathrm{KOH}\). Отже, \(\mathrm{X}\) – \(\mathrm{KOH}\).

2. Подальші перетворення \(\mathrm{Al(OH)_3}\) з реагентами \(\mathrm{X}\) та \(\mathrm{Y}\)

Алюміній гідроксид амфотерний, тому реагує і з лугами, і з кислотами.

Взаємодія з надлишком лугу (\(\mathrm{X}\) – \(\mathrm{KOH}\))

У реакціях із лугами алюміній гідроксид (\(\mathrm{Al(OH)_3}\)) виявляє кислотні властивості: розчиняється, утворюючи комплексну сіль – калій тетрагідроксоалюмінат (\(\mathrm{K[Al(OH)_4]}\)):

\(\mathrm{Al(OH)_3 + KOH \rightarrow K[Al(OH)_4]}\);

\(\mathrm{Al(OH)_3 + OH^- \rightarrow [Al(OH)_4]^-}\)

Взаємодія з кислотою (\(\mathrm{Y}\) – \(\mathrm{HCl}\))

Алюміній гідроксид (\(\mathrm{Al(OH)_3}\)) виявляє основні властивості, реагуючи з хлоридною кислотою (\(\mathrm{HCl}\)):

\(\mathrm{Al(OH)_3 + 3HCl \rightarrow AlCl_3 + 3H_2O}\);

\(\mathrm{Al(OH)_3 + 3H^+ \rightarrow Al^{3+} + 3H_2O}\)

Правильна відповідь: А.

ТЕМА: Органічна хімія. Класи органічних сполук. Будова молекул вуглеводнів і їхніх похідних.

Перевірці підлягає знання складу й будови органічних сполук.

А Найпростішим представником алканів є метан (\(\mathrm{CH_4}\)). Його молекула містить один атом Карбону.

Б Загальна формула алкінів: \(\mathrm{C_\mathit{n}H_{2\mathit{n}–2}}\). Для утворення потрійного зв’язку потрібні щонайменше два атоми Карбону (\(\ce{-C#C-}\)). Сполуки з одним атомом \(\mathrm{C}\) не існує в гомологічному ряду алкінів. Найпростішим алкіном є етин (\(\mathrm{C_2H_2}\)).

В Первинні аміни можуть містити один атом Карбону. Приклад: метанамін (\(\mathrm{CH_3NH_2}\)).

Г Найпростішим альдегідом є метаналь (формальдегід): \(\mathrm{HCHO}\), який містить один атом Карбону.

Правильна відповідь: Б.

ТЕМА: Органічна хімія. Ненасичені вуглеводні. Алкени. Хімічні властивості алкенів.

Перевірці підлягає знання загальної формули алкенів, закономірностей реакції гідратації (приєднання води) й утворення спиртів.

Алкени – ненасичені вуглеводні з одним подвійним зв’язком у молекулі. Їхня загальна формула

\(\mathrm{C_\mathit{n}H_{2\mathit{n}}}\)

Вода приєднується за місцем розриву подвійного зв’язку, утворюється насичений одноатомний спирт:

\(\mathrm{C_\mathit{n}H_{2\mathit{n}} + H_2O \rightarrow C_\mathit{n}H_{2\mathit{n}+2}O}\)

Підставмо \(n = 5\):

\(\mathrm{C_5H_{10} + H_2O \rightarrow C_5H_{12}O}\)

Правильна відповідь: Г.

ТЕМА: Органічна хімія. Типи хімічних реакцій в органічній хімії. Ароматичні вуглеводні. Бензен. Хімічні властивості бензену.

Перевірці підлягає знання хімічних властивостей бензену.

Перетворення 1: бензен \(\rightarrow\) циклогексан

Реакція гідрування бензену – приєднання трьох молекул водню за місцем подвійних зв’язків ароматичного кільця:

\(\mathrm{C_6H_6 + 3H_2 \rightarrow C_6H_{12}}\)

Це реакція приєднання (гідрування), унаслідок якої утворюється насичений вуглеводень циклічної будови – циклогексан.

Перетворення 2: бензен \(\rightarrow\) хлоробензен

Реакція хлорування бензену відбувається за участю каталізатора (\(\mathrm{AlCl_3}\) або \(\mathrm{FeCl_3}\)) і полягає в заміщенні атома Гідрогену на атом Хлору:

\(\mathrm{C_6H_6 + Cl_2 \rightarrow C_6H_5Cl + HCl}\)

Це – реакція заміщення, характерна для ароматичних сполук.

Правильна відповідь: Б.