ТЕМА: Органічна хімія. Номенклатура спиртів.

Завдання скеровано на перевірку вміння називати насичені ациклічні спирти за систематичною номенклатурою.

Називати насичені ациклічні спирти за систематичною номенклатурою потрібно за алгоритмом, наведеним на схемі (рис. 1).

Рис. 1. Алгоритм побудови назв насичених ациклічних спиртів за систематичною номенклатурою

Важливо пам’ятати:

• потрібно нумерувати карбоновий ланцюг із того кінця, до якого ближче розташована гідроксильна група;
• якщо гідроксильна група рівновіддалена від обох кінців головного карбонового ланцюга, то нумерують із того кінця, до якого ближче розташований алкільний замісник;
• якщо гідроксильна група й замісники рівновіддалені від обох кінців головного карбонового ланцюга, то його нумерують так, щоб замісник, назву якого за абеткою вживають раніше, був позначений найменшим числом;
• якщо гідроксильна група й замісники рівновіддалені від обох кінців головного карбонового ланцюга, але з одного кінця замісників більше, то нумерацію проводять з урахуванням положення замісників, позначених найменшими числами.

Вибір головного ланцюга й нумерацію атомів Карбону в ньому за цим алгоритмом зображено на рисунку 2.

Рис. 2. Вибір головного ланцюга й нумерація атомів Карбону в ньому

У головному ланцюгу чотири атоми Карбону. Із другим атомом Карбону в ньому сполучено характеристичну гідроксильну групу \(\mathrm{OH}\) і вуглеводневий замісник метил \(\mathrm{CH_3}\), також замісник метил є біля третього атома Карбону.

Назва спирту – 2,3-диметилбутан-2-ол.

Відповідь: В.

ТЕМА: Органічна хімія. Природні джерела вуглеводнів.

Завдання скеровано на перевірку знання складу нафти, розуміння відмінності між складною речовиною і сумішшю.

Нафта – багатокомпонентна суміш, а не складна речовина.

Метан – головний складник природного газу.

Відповідь: Б.

ТЕМА: Загальна хімія. Хімічна рівновага, принцип Ле Шательє.

Завдання скеровано на перевірку вміння застосовувати принцип Ле Шательє для керування хімічною рівновагою.

Система, що перебуває в стані стійкої хімічної рівноваги, під зовнішнім впливом прагне повернутися до стану рівноваги, компенсувавши його дію.

Проаналізувавши рівняння оборотної реакції $$ \mathrm{\underbrace{N_2}_{1V}\ \text{(г)} +\underbrace{3H_2}_{3V}\ \text{(г)} \rightleftarrows \underbrace{2NH_3}_{2V}\ \text{(г)}}, $$ можна дійти висновку, що введення додаткової порції водню сприятиме збільшенню його концентрації. Унаслідок цього рівновага зміщуватиметься вправо – у бік зменшення концентрації азоту й, відповідно, водню і, відповідно, в бік збільшення концентрації амоніаку. Цим змінам відповідають графіки, зображені на рисунку Г.

Відповідь: Г.

ТЕМА: Загальна хімія. Хімічна рівновага, принцип Ле Шательє.

Завдання скеровано на перевірку вміння застосовувати принцип Ле Шательє для керування хімічною рівновагою.

Система, що перебуває в стані стійкої хімічної рівноваги, під зовнішнім впливом прагне повернутися до стану рівноваги, компенсувавши його дію.

1 Зменшення концентрації газуватого метанолу в суміші зумовить зміщення рівноваги в праву частину рівняння.

2 Зміщенню рівноваги в бік утворення карбон(ІІ) оксиду сприятиме зменшення концентрації водню. Оскільки система намагатиметься компенсувати це зменшення, то рівновага зміститься в бік утворення водню і, відповідно, карбон(ІІ) оксиду.

3 Ця реакція екзотермічна, тому підвищення температури приведе до зсування хімічної рівноваги в бік розкладання метанолу на водень і карбон(ІІ) оксид.

4 Підвищення тиску зсуватиме хімічну рівновагу вправо, бо внаслідок прямої реакції об’єм газу зменшується, тож зменшується і тиск, який він справляє:

Відповідь: B.

ТЕМА: Неорганічні речовини і їхні властивості. Амфотерність. Алюміній гідроксид.

Завдання скеровано на перевірку розуміння суті амфотерності.

Амфотерність – здатність деяких хімічних сполук залежно від умов виявляти або основні, або кислотні властивості.

Алюміній гідроксид амфотерний, тобто здатний залежно від умов виявляти або осно́вні, або кислотні властивості. З кислотами алюміній гідроксид \(\mathrm{Al(OH)_3}\) реагує як основа, із лугами – як кислота:

\begin{gather*} \mathrm{Al(OH)_3+3HCl=AlCl_3+3H_2O;}\\[7pt] \mathrm{Al(OH)_3+3NaOH=Na_3[Al(OH)_6}]. \end{gather*}

Тобто лише в досліді Г йдеться про амфотерні властивості алюміній гідроксиду:

Відповідь: Г.

ТЕМА: Загальні відомості про металічні елементи й метали.

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

Скориставшись довідковою таблицею «Ряд активності металів» (рис. 1), можна визначити, що у водному розчині цинк як активніший метал витіснить залізо з ферум(ІІ) хлориду, залізо – свинець, кадмій – мідь, а нікель як менш активний метал не витіснить цинк.

Активність металів зменшується
Рис. 1. Ряд активності металів

Після цього потрібно порівняти відносні атомні маси цих елементів (їх зазначено в довідковій таблиці «Періодична система хімічних елементів»):

Зрозуміло, що лише маса залізної пластинки збільшиться, якщо її занурити у водний розчин плюмбум(ІІ) етаноату, бо атомна маса Плюмбуму більша за атомну масу Феруму.

Відповідь: Б.

ТЕМА: Загальна хімія. Гідроліз солей.

Завдання скеровано на перевірку вміння прогнозувати реакцію середовища водних розчинів солей і забарвлення індикатора в них.

Гідроліз солі – реакція йонного обміну між йонами солі й молекулами води, унаслідок якої середовище розчину солі може стати відмінним від нейтрального.

Гідроліз солі, утвореної слабкою основою і сильною кислотою, – це гідроліз за катіоном. Унаслідок цього середовище розчину стає кислим.

Гідроліз солі, утвореної сильною основою і слабкою кислотою, – це гідроліз за аніоном.

Гідроліз солі, утвореної слабкою основою і слабкою кислотою, відбувається як за катіоном, так і за аніоном. Реакція середовища нейтральна.

Солі, утворені сильною основою і сильною кислотою, не зазнають гідролізу. Реакція середовища нейтральна.

Відповідь: A.

ТЕМА: Загальна хімія. Гідроліз солей.

Завдання скеровано на перевірку вміння прогнозувати реакцію середовища водних розчину солей і забарвлення індикатора в них.

Гідроліз солі – реакція йонного обміну між йонами солі й молекулами води, унаслідок якої середовище розчину солі може стати відмінним від нейтрального.

Гідроліз солі, утвореної слабкою основою i сильною кислотою, – це гідроліз за катіоном. Унаслідок цього середовище розчину стає кислим.

Гідроліз солі, утвореної сильною основою i слабкою кислотою, – це гідроліз за аніоном.

Гідроліз солі, утвореної слабкою основою і слабкою кислотою, відбувається як за катіоном, так і за аніоном. Реакція середовища нейтральна.

Солі, утворені сильною основою і сильною кислотою, не зазнають гідролізу. Реакція середовища нейтральна.

Відповідь: Б.

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).

Рис. 1. Електронегативність атомів хімічних елементів

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.

Електронегативність Оксигену найбільша порівняно з іншими хімічними елементами, тому і зв’язок \(\mathrm{O-H}\) – найполярніший із-поміж наведених у завданні.

Відповідь: A.

ТЕМА: Електронна будова атомів і простих йонів.

Завдання скеровано на перевірку вміння визначати електронну будову атомів і простих йонів.

В атомі Аргону 18 електронів, у катіоні \(\mathrm{X^{+2}}\) їх стільки само, відповідно в атомі цього елемента їх на два більше – 20. Тобто йдеться про Кальцій, протонне число якого й, відповідно, порядковий номер у періодичній системі хімічних елементів, дорівнює 20.

В атомі Неону 10 електронів, в аніоні \(\mathrm{Y^-}\) їх стільки само, відповідно в атомі цього елемента їх на один менше – 9. Тобто йдеться про Флуор, протонне число якого й, відповідно, порядковий номер у періодичній системі хімічних елементів, дорівнює 9.

Ці хімічні елементи утворюють сіль, формула якої \(\mathrm{CaF_2}\). Це речовина йонної будови.

Електронегативність Флуору найвища поміж хімічних елементів. Тому його атом не віддає електрони іншим атомам. Максимальний ступінь окиснення Флуору – 0.

Флуор утворює просту речовину фтор, формула якого \(\mathrm{F_2}\).

Кальцій – типовий металічний елемент.

Відповідь: Б.

ТЕМА: Закономірності зміни властивостей хімічних елементів у періодичній системі.

Завдання скеровано на перевірку вміння порівнювати властивості хімічних елементів за їхнім положенням у періодичній системі.

Силіцій, Фосфор, Сульфур, Хлор – елементи третього періоду. Чим більше протонне число елемента, тим менше радіус його атома й більша електронегативність порівняно з іншими елементами цього ж періоду. Тож в ряду хімічних елементів Силіцій, Фосфор, Сульфур, Хлор радіус атома зменшується, а електронегативність збільшується.

Відповідь: A.

ТЕМА: Загальна хімія. Реакції обміну між електролітами у водному розчині.

Завдання скеровано на перевірку вміння застосовувати знання про умови необоротності перебігу реакцій обміну між електролітами в розчині.

Реакції обміну між електролітами в розчинах відбуваються за участю йонів. Умови необоротності перебігу реакцій обміну між електролітами в розчині наведено на схемі (рис. 1).

Рис. 1. Умови необоротності реакцій між електролітами у водних розчинах

Катіони Магнію взаємодіють із гідроксид-аніонами з утворенням осаду – малорозчинного магній гідроксиду.

Сульфат-аніони зв’язують катіони Барію в нерозчинний барій сульфат.

Рис. 2. Фрагмент таблиці «Розчинність основ, кислот, солей та амфотерних гідроксидів у воді за температури 20–25 °С»

Відповідь: Г.

ТЕМА: Класифікація неорганічних речовин. Генетичні зв’язки між класами неорганічних сполук. Способи добування солей.

Завдання скеровано на перевірку знання генетичних зв’язків між класами неорганічних сполук і способів добування солей.

Продуктами реакції гідроген сульфіду з киснем є вода й сульфур(ІV) оксид. Продукт реакції барій оксиду з водою – барій гідроксид – луг.

Гідроген хлорид реагує з амоніаком, а натрій із бромом з утворенням солей:

Відповідь: A.

ТЕМА: Класифікація хімічних реакцій.

Завдання скеровано на перевірку вміння класифікувати хімічні реакції за різними ознаками.

Як натрій, так і кальцій є активними металами, реагують iз водою з утворенням відповідного гідроксиду й виділенням газуватого водню. Обидві реакції є екзотермічними, унаслідок їхнього перебігу змінюються ступені окиснення хімічних елементів:

Однак кальцій гідроксид на відміну від натрій гідроксиду є малорозчинним (рис. 1).

Рис. 1. Фрагмент таблиці «Розчинність основ, кислот, солей та амфотерних гідроксидів у воді за температури 20–25 °С»

Відповідь: Б.