ТЕМА: Неорганічні речовини і їхні властивості. Карбон(IV) оксид.

Завдання скеровано на перевірку вміння застосовувати знання про хімічні властивості основних класів неорганічних сполук і способи їхнього добування.

Дією етанової (оцтової) кислоти на кальцій карбонат добувають карбон(IV) оксид (вуглекислий газ):

Густина карбон(IV) оксиду більша за густину повітря, тому його збирають у посудину, розташовану отвором догори.

Відповідь: A.

ТЕМА: Неорганічні речовини і їхні властивості.

Завдання скеровано на перевірку вміння застосовувати знання про хімічні властивості основних класів неорганічних сполук.

А амфотерний цинк оксид реагує з лугом

Б амфотерний купрум(ІІ) оксид реагує з нітратною кислотою

В кислотний сульфур(IV) оксид реагує з основним кальцій оксидом

Г два вищі кислотні оксиди – сіліцій(IV) оксид і карбон(IV) оксид – не реагують між собою

Відповідь: Г.

ТЕМА: Неорганічні речовини і їхні властивості. Реакції обміну між електролітами в розчині.

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

Хлоридна кислота є сильною, тому може витіснити із солей слабші за неї сульфідну, залишок якої є в натрій сульфіді (варіант відповіді А) і сульфітну, залишок якої є в натрій сульфіті (варіант відповіді Г) кислоти. Однак осад з барій хлоридом у водному розчині утворить лише натрій сульфіт – він є малорозчинною речовиною, а барій сульфід розчиняється у воді (рис. 1).

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

Відповідь: Г.

ТЕМА: Розчини. Гідроліз солей.

Завдання скеровано на перевірку вміння прогнозувати реакцію середовища водного розчину солі за результатами аналізування її складу за хімічною формулою.

Фенолфталеїн – специфічний індикатор лужного середовища, під дією гідроксид-аніонів набуває малинового забарвлення.

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

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

Рис. 1. Характер середовища водного розчину солі залежить від сили відповідних кислоти й основи

Умові задання відповідає калій карбонат.

Відповідь: B.

ТЕМА: Розчини. Гідроліз солей.

Завдання скеровано на перевірку вміння прогнозувати реакцію середовища водного розчину солі за результатами аналізування її складу за хімічною формулою.

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.

Рис. 1. Характер середовища водного розчину солі залежить від сили відповідних кислоти й основи

Умові задання відповідає амоній сульфат.

Відповідь: Б.

ТЕМА: Неорганічні й органічні речовини, їхні властивості.

Завдання скеровано на перевірку знання властивостей водню, метану, гідроген хлориду, амоніаку, етену, кисню, азоту, нітроген(I) оксиду, розуміння умов збирання газів витісненням води.

Витісненням води збирають газуваті мало- або нерозчинні у воді речовини, які не реагують із нею (див. рисунок).

Із-поміж наведених у завданні речовин добре розчинними є гідроген хлорид й амоніак. Тому їх не збирають витісненням води.

Відповідь: Б.

ТЕМА: Загальна хімія. Хімічний зв’язок. Будова речовини.

Завдання скеровано на перевірку вміння розпізнавати речовини йонної будови.

Йонний зв’язок – хімiчний зв’язок електростатичної природи між атомами чи групою атомiв із дуже великою рiзницею в електронегативностях. На відміну від ковалентного зв’язку, валентний електрон при цьому переходить до атома з більшою електронегативністю, а утворені йони притягаються електростатичними силами.

Тобто йонний зв’язок – це зв’язок між йонами.

У речовинах, формули яких наведено у варіантах відповіді А – В, сполучені атоми неметалічних елементів із порівняно невеликою різницею електронегативностей (рис. 1).

Натомість у калій хлориді велика різниця електронегативностей зумовлює утворення йонного зв’язку між катіонами лужного елемента Калію і хлорид-аніонами.

Відповідь: Г.

ТЕМА: Загальна хімія. Тепловий ефект хімічної реакції. Екзо- й ендотермічні реакції. Оборотні реакції. Хімічна рівновага й умови її зміщення. Принцип Ле Шательє.

Завдання скеровано на перевірку вміння класифікувати хімічні реакції за тепловим ефектом й застосовувати принцип Ле Шательє для прогнозування зміщення хімічної рівноваги.

Якщо система в стані рівноваги зазнає певної дії, то рівновага в системі зміститься так, щоби зменшити вплив цієї дії.

Екзотермічна реакція – хімiчне перетворення, за якого зменшується внутрiшня енергiя системи й видiляється тепло, \(\triangle H\lt 0\).

Ендотермічна реакція – хімiчне перетворення, за якого збільшується внутрiшня енергiя системи й поглинається тепло, \(\triangle H\gt 0\).

Зниження тиску приведе до зміщення праворуч рівноваги реакції, яка відбувається зі збільшенням тиску.

Реакція, рівняння якої \(\mathrm{\overbrace{\overset{\text{2 об'єми}}{2SO_2}\ (\text{г})+\overset{\text{1 об'єм}}{O_2}\ (\text{г})}^{\text{3 об'єми}}=\overset{\text{2 об'єми}}{2SO_3}\ (\text{г})}\), екзотермічна й відбувається зі зменшенням об’єму й, відповідно, тиску. Тому для зміщення хімічної рівноваги праворуч потрібно зменшити концентрацію сульфур(VІ) оксиду \(\mathrm{SO_3}\) й підвищити тиск.

Відповідь: Б.

ТЕМА: Загальна хімія. Тепловий ефект хімічної реакції. Екзо- й ендотермічні реакції. Оборотні реакції. Хімічна рівновага й умови її зміщення. Принцип Ле Шательє.

Завдання скеровано на перевірку вміння класифікувати хімічні реакції за тепловим ефектом й застосовувати принцип Ле Шательє для прогнозування зміщення хімічної рівноваги.

Якщо система в стані рівноваги зазнає певної дії, то рівновага в системі зміститься так, щоби зменшити вплив цієї дії.

Екзотермічна реакція – хімiчне перетворення, за якого зменшується внутрiшня енергiя системи й видiляється тепло, \(\triangle H\lt 0\).

Екзотермічна реакція – хімiчне перетворення, за якого збільшується внутрiшня енергiя системи й поглинається тепло, \(\triangle H\gt 0\).

Тобто підвищення температури приведе до зміщення вправо рівноваги ендотермічних реакцій – варіанти відповіді В і Г.

Зниження тиску приведе до зміщення праворуч рівноваги реакції, яка відбувається зі збільшенням тиску.

Реакція, рівняння якої
\(\mathrm{\overset{\text{1 об'єм}}{CO_2}\ (\text{г})+C\ (\text{т})\rightleftarrows \overset{\text{2 об'єми}}{2CO}\ (\text{г})}\),
відбувається зі збільшенням тиску, а реакція, рівняння якої
\(\mathrm{\overset{\text{3 об'єми}}{3O_2}\ (\text{г})+C\ (\text{т})\rightleftarrows \overset{\text{2 об'єми}}{2O_3}\ (\text{г})}\), – зі зменшенням.

Відповідь: B.

ТЕМА: Загальна хімія. Тепловий ефект хімічної реакції. Екзо- й ендотермічні реакції. Оборотні реакції. Хімічна рівновага й умови її зміщення. Принцип Ле Шательє.

Завдання скеровано на перевірку вміння класифікувати хімічні реакції за тепловим ефектом й застосовувати принцип Ле Шательє для прогнозування зміщення хімічної рівноваги.

Якщо система в стані рівноваги зазнає певної дії, то рівновага в системі зміститься так, щоби зменшити вплив цієї дії.

Екзотермічна реакція – хімiчне перетворення, за якого зменшується внутрiшня енергiя системи й видiляється тепло, \(\triangle H\lt 0\).

Ендотермічна реакція – хімiчне перетворення, за якого збільшується внутрiшня енергiя системи й поглинається тепло, \(\triangle H\gt 0\).

Оскільки в термохімічному рівнянні, наведеному в умові, зазначено, що \(\triangle H\gt 0\), відповідна хімічна реакція ендотермічна. Тож для визначення правильної відповіді потрібно зробити вибір між варіантами відповіді А і Б.

На зміну об’єму реакції, рівняння якої \(\mathrm{\overset{\text{1 об'єм}}{CO_2}\ (\text{г})+C\ (\text{т})\rightleftarrows \overset{\text{2 об'єми}}{2CO}\ (\text{г})}\), впливають речовини лише в газуватому стані – карбон(IV) оксид і карбон(ІІ) оксид, реакція відбувається зі збільшенням об’єму.

Відповідь: Б.

ТЕМА: Загальна хімія. Ступінь окиснення. Окисно-відновні реакції.

Завдання скеровано на перевірку розуміння змісту поняття ступінь окиснення, окисно-відновна реакція, уміння визначати ступені окиснення атомів хімічних елементів за формулами речовин і розрізняти процеси окиснення і відновлення в окисно-відновних реакціях.

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. Це ціле число – додатне, від’ємне або нуль.

Алгебрична сума ступенів окиснення всіх атомів у нейтральній молекулі дорівнює нулю, а в йоні – величині його заряду.

Ступені окиснення атомів Гідрогену й Оксигену складних речовинах зазвичай становлять +1 і –2 відповідно.

Під час окиснення окисник приймає електрони й відновлюється, а відновник віддає електрони й окиснюється: $$ \mathrm{\overset{+5}{Cl}O^-_3}+6\overline{e}\rightarrow\mathrm{Cl^-}. $$

Відповідь: A.

ТЕМА: Загальна хімія. Ступінь окиснення. Окисно-відновні реакції.

Завдання скеровано на перевірку розуміння змісту понять ступінь окиснення, окисно-відновна реакція, уміння визначати ступені окиснення атомів хімічних елементів за формулами речовин і розрізняти окисно-відновні реакції.

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. Це ціле число – додатне, від’ємне або нуль.

Алгебрична сума ступенів окиснення всіх атомів у нейтральній молекулі дорівнює нулю, а в йоні – величині його заряду.

Ступені окиснення атомів Гідрогену й Оксигену складних речовинах зазвичай становлять +1 і –2 відповідно.

Під час окисно-відновних реакцій ступені окиснення хімічних елементів змінюються.

А \(\mathrm{\overset{+3}{Al_2}\overset{-2}{S_3}+\overset{+1}{H_2}\overset{-2}{O}\rightarrow \overset{+3}{Al}(\overset{-2}{O}\overset{+1}{H})_3+\overset{+1}{H_2}\overset{-2}{S}}\)

Б \(\mathrm{\overset{+1}{Na}\overset{+1}{H}\overset{+4}{C}\overset{-2}{O_3}\rightarrow \overset{+1}{Na_2}\overset{+4}{C}\overset{-2}{O_3}+\overset{+4}{C}\overset{-2}{O_2}+\overset{+1}{H_2}\overset{-2}{O}}\)

В \(\mathrm{\overset{+1}{K}\overset{-2}{O}\overset{+1}{H}+\overset{-3}{N}\overset{+1}{H_4}\overset{-1}{Cl}\rightarrow \overset{+1}{K}\overset{-1}{Cl}+\overset{-3}{N}\overset{+1}{H_3}+\overset{+1}{H_2}\overset{-2}{O}}\)

Г \(\mathrm{\overset{+2}{Zn}\overset{-2}{S}+\overset{+1}{H}\overset{+5}{N}\overset{-2}{O_3}\rightarrow \overset{+2}{Zn}\overset{+6}{S}\overset{-2}{O_4}+\overset{+4}{N}\overset{-2}{O_2}+\overset{+1}{H_2}\overset{-2}{O}}\)

Відповідь: Г.

ТЕМА: Загальна хімія. Будова атомів і простих йонів.

Завдання скеровано на перевірку вміння інтерпретувати нуклідні символи атомів і простих йонів.

Нуклід – це різновид атомів або йонів з однаковим масовим числом \(A\) (кількість нуклонів) й атомним номером \(Z\) (кількістю протонів).

Нуклідним символом називають символ нукліда елемента, біля якого зазначено атомний номер як лівий підрядковий, а масове число – як лівий надрядковий індекс.

Нуклони – це протони й нейтрони. Кількість нейтронів у ядрі дорівнює різниці між масовим і протонним числами.

Йон – позитивно (катiон) або негативно (анiон) електрично заряджена частинка, заряд якої кратний заряду електрона.

В нукліді \(\mathrm{^{32}_{16}S}\) 16 протонів й електронів. А в йоні \(\mathrm{^{32}_{16}S^{2-}}\) електронів має бути на два більше порівняно з протонами – 18.

Відповідь: Б.

ТЕМА: Основні хімічні поняття. Будова атома.

Завдання скеровано на перевірку вміння інтерпретувати нуклідні символи атомів хімічних елементів.

Нуклід – це різновид атомів або йонів з однаковим масовим числом (кількість нуклонів) й атомним номером (кількістю протонів).

Нуклідним символом називають символ нукліда елемента, біля якого зазначено атомний номер як лівий підрядковий, а масове число – як лівий надрядковий індекс.

Нуклони – це протони й нейтрони. Нейтронне число \(N\) (кількість нейтронів в ядрі) дорівнює різниці між масовим \(Z\) і протонним \(A\) числами: $$N=A-Z.$$

Якщо кількість протонів і нейтронів однакова, то нуклонне число є парним, тобто вибір потрібно зробити між нуклідами \(\mathrm{^{22}_{10}Ne}\) і \(\mathrm{^{12}_{6}C}\).

Кількість нейтронів у нукліді \(\mathrm{^{22}_{10}Ne}\) дорівнює 12, а в нукліді \(\mathrm{^{12}_{6}C}\) вона становить 6. Тобто умову завдання задовольняє склад нукліда \(\mathrm{^{12}_{6}C}\) (рис. 1).

Рис. 1. Склад нукліда \(\mathrm{^{12}_{6}C}\)

Відповідь: B.