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.

ТЕМА: Класифікація хімічних реакцій.

Завдання скеровано на перевірку знання класифікації хімічних реакцій за тепловим ефектом і переходом електронів під час їхнього перебігу.

Негашене вапно добувають прожарюванням вапняку. Реакція потребує постійного нагрівання, тобто відбувається із поглинанням теплової енергії. Тому ця реакція – ендотермічна.

Під час реакції ступені окиснення хімічних елементів не змінюються:

Відповідь: Б.

ТЕМА: Оксиди. Основи. Генетичні зв’язки між класами неорганічних сполук.

Завдання скеровано на перевірку знання хімічних властивостей оксидів і способів добування лугів.

Луги добувають дією води на оксиди лужних елементів, Кальцію, Барію тощо. Кальцій оксид реагує з водою з утворенням кальцій гідроксиду. Решта оксидів, про які йдеться в завданні, з водою не реагують.

Відповідь: Г.