ТЕМА: Органічна хімія. Спирти. Хімічні властивості спиртів.

Завдання скеровано на перевірку знання хімічних властивостей спиртів.

Можливе відщеплення молекули води від молекули спирту (внутрішньомолекулярна дегідратація). Продуктом внутрішньомолекулярної дегідратації етанолу є етен:

Відповідь: B.

ТЕМА: Органічна хімія. Класи органічних сполук. Характеристичні групи. Ізомерія.

Завдання скеровано на перевірку знання хімічних властивостей органічних сполук різних класів, розуміння суті ізомерії, уміння розрізняти представників різних класів органічних речовин за складом і будовою їхніх молекул.

Щодо правильності наведених в умові завдання тверджень:

Відповідь: Г.

ТЕМА: Органічна хімія. Вуглеводні. Алкени. Етен.

Завдання скеровано на перевірку знання хімічних властивостей алкенів.

Щодо правильності наведених в умові завдання тверджень:

Відповідь: Г.

ТЕМА: Органічна хімія. Вуглеводні. Номенклатура вуглеводнів.

Завдання скеровано на перевірку знання номенклатури вуглеводнів і вміння розрізняти вуглеводні різних гомологічних рядів.

Гомологічний ряд – послідовний ряд сполук, кожен член у якому відрізняється від сусіднього на однаковий атом чи ланку, зокрема на ланку \(\mathrm{CH_2}\).

Із-поміж вуглеводнів, назви яких наведено в умові завдання до одного гомологічного ряду (алкени) належать пент-1-ен і гекс-1-ен (рис. 1).

Рис. 1. Моделі молекул пент-1-ену (1), гекс-1-ену (2), гекс-1-ину (3), бензену (4), циклогексану (5)

Відповідь: B.

ТЕМА: Органічна хімія. Вуглеводні. Алкани.

Завдання скеровано на перевірку вміння аналізувати структурні формули алканів й обґрунтовувати залежність між їхніми температурами кипіння, відносними молекулярними масами та будовою молекул.

У гомологічному ряду алканів температури кипіння знижуються зі зменшенням довжини карбонового ланцюга, а температури кипіння ізомерних алканів зменшуються зі збільшенням його розгалуженості.

Найкоротший і найбільш розгалужений карбоновий ланцюг у 2,2‑диметилбутану, довший і менш розгалужений порівняно з ним – у 2‑метилпентану. У гексану й гептану карбоновий ланцюг не має відгалужень, довжина ланцюга гексану менша, а температура кипіння нижча порівняно з гексаном (рис. 1).

Рис. 1. Моделі молекул гексану (1), гептану (2), 2-метилпентану (3),
2,2-диметилбутану (4)

Відповідь: Б.

ТЕМА: Органічна хімія. Номенклатура амінів.

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

Під час побудови назв насичених ациклічних амінів за систематичною номенклатурою важливо пам’ятати:

• потрібно нумерувати карбоновий ланцюг із того кінця, до якого ближче розташована аміногрупа;
• якщо аміногрупа рівновіддалена від обох кінців головного карбонового ланцюга, то нумерують із того кінця, до якого ближче розташований алкільний замісник;
• якщо аміногрупа 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 аміногрупа 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 1.

Рис. 1. Вибір головного ланцюга й нумерація атомів Карбону в ньому

У головному ланцюгу чотири атоми Карбону, із другим атомом Карбону в ньому сполучено характеристичну аміногрупу \((\mathrm{NH_2})\) і вуглеводневий замісник метил \((\mathrm{CH_3})\). Ще один такий самий замісник розташовано біля третього атома Карбону в головному ланцюгу.

Назва аміну – 2,3-диметилбутан-2-амін.

Відповідь: Г.

ТЕМА: Основні класи неорганічних сполук. Солі. Реакції обміну між електролітами в розчині. Явище амфотерності.

Завдання скеровано на перевірку вміння визначати можливість перебігу реакції обміну між електролітами в розчині.

У кожну пробірку добавляли краплями водний розчин калій гідроксиду. У пробірках 1 і 3 утворився осад, а в пробірці 2 змін не було. Із калій гідроксидом не реагуватиме натрій хлорид. Тому пошуки правильної відповіді потрібно обмежити варіантами А і Г.

У пробірці 3 під дією надлишку лугу спостерігали швидке розчинення осаду, що утворився на попередньому етапі досліду, а в пробірці 1 осад не розчинився. Це дає змогу дійти висновку, що від початку в пробірці 1 був розчин магній хлориду. Унаслідок дії на нього розчину лугу утворився осад основного магній гідроксиду, що за описаних умов досліду з лугами не реагує.

Натомість цинк гідроксид, осад якого утворився під дією лугу в розчині на цинк хлорид, є амфотерним, тобто реагує і з кислотами, і з лугами.

Суть реакцій, що відбулися, можна описати за допомогою скорочених йонних рівнянь: \begin{gather*} \mathrm{Mg^{2+}+2OH^-}\rightarrow\underset{\text{білий драглистий}}{\mathrm{Mg(OH)_2}\downarrow;}\\[7pt] \mathrm{Zn^{2+}+2OH^-}\rightarrow\underset{\text{білий драглистий}}{\mathrm{Zn(OH)_2}\downarrow;}\\[7pt] \mathrm{Zn(OH)_2+2OH^-\rightarrow\left[Zn(OH)_4\right]^{2-}}. \end{gather*}

Відповідь: A.

ТЕМА: Неорганічна хімія. Неорганічні речовини і їхні властивості. Основні класи неорганічних сполук. Солі.

Завдання скеровано на перевірку вміння розрізняти середні й кислі солі за їхніми формулами й назвами.

Кисла сіль – це продукт неповного заміщення атомів Гідрогену в молекулі багатоосновні кислоти на йони металічних елементів. Цим вона відрізняється від середньої солі, яка є продуктом повного заміщення і не містить атомів Гідрогену, здатних заміщуватися на катіони металічних елементів.

\(\mathrm{Ba(H_2PO_4)_2}\) – барій дигідрогенортофосфат;

\(\mathrm{BaHPO_4}\) – барій гідрогенортофосфат;

\(\mathrm{Ba_3(PO_4)_2}\) – барій ортофосфат.

Відповідь: Б.

ТЕМА: Реакції обміну між електролітами в розчині. Якісні реакції на деякі йони.

Завдання скеровано на перевірку вміння визначати склад солей за допомогою якісних реакцій на йони.

Узявши до уваги дані, наведені в довідковій таблиці «Розчинність основ, кислот, амфотерних гідроксидів і солей за температури 20–25 °С у воді», можна дійти висновку, що для підтвердження якісного складу барій хлориду потрібно використати водні розчини калій сульфату й аргентум(І) нітрату. Адже реактивом на катіони Барію є сульфат-аніони, а реактивом на хлорид-аніони є катіони аргентуму(І): \begin{gather*} \mathrm{Ba^{2+}+SO^{2-}_4}\rightarrow \underset{ \begin{array}{c} \text{білий}\\ \text{дрібнокристалічний} \end{array} }{\mathrm{BaSO_4}\downarrow;}\\[7pt] \mathrm{Ag^{+}+Cl^{-}}\rightarrow \underset{ \begin{array}{c} \text{білий}\\ \text{сирнистий} \end{array} }{\mathrm{AgCl}}\downarrow. \end{gather*}

Відповідь: Б.

ТЕМА: Неорганічна хімія. Неорганічні речовини і їхні властивості. Основні класи неорганічних сполук.

Завдання скеровано на перевірку вміння визначати хімічний характер оксидів хімічних елементів і прогнозувати можливість перебігу реакцій між ними.

Під час розв’язання завдання потрібно взяти до уваги, що реакції можливі між основним і кислотним оксидами – натрій оксидом, який є основним, і фосфор(V) оксидом, що належить до кислотних: $$ \mathrm{3Na_2O+P_2O_5=2Na_3PO_4}. $$

Відповідь: A.

ТЕМА: Неорганічна хімія. Неорганічні речовини і їхні властивості. Алюміній і залізо.

Завдання скеровано на перевірку вміння прогнозувати можливість перебігу хімічних реакцій між неорганічними речовинами.

Твердження Г є неправильним, бо алюміній оксид – малоактивна речовина. Алюміній гідроксид добувають реакцією обміну між солями Алюмінію і лугами в розчині.

Інші наведені в умові завдання твердження правильні:

Відповідь: Г.

ТЕМА: Неорганічна хімія. Неорганічні речовини і їхні властивості. Алюміній і залізо.

Завдання скеровано на перевірку вміння прогнозувати можливість перебігу хімічних реакцій між неорганічними речовинами.

Продуктом реакції заліза з хлором є ферум(ІІІ) хлорид: \begin{gather*} \mathrm{2Fe+3Cl_2=2FeCl_3}. \end{gather*}

Продуктом взаємодії заліза із хлоридною кислотою є ферум(ІІ) хлорид і водень: $$ \mathrm{Fe+2HCl=FeCl_2+H_2}\uparrow. $$

Залізо відновлює сполуку ферум(ІІІ) хлорид до ферум(ІІ) хлориду: $$ \mathrm{2FeCl_3+Fe=3FeCl_2}. $$

Унаслідок реакції між ферум(ІІІ) оксидом і хлоридною кислотою утворюються ферум(ІІІ) хлорид і вода: $$ \mathrm{Fe_2O_3+6HCl=2FeCl_3+3H_2O}. $$

Відповідь: Б.

ТЕМА: Неорганічна хімія. Основні класи неорганічних сполук. Реакції солей у розчинах із металами.

Скориставшись довідковою таблицею «Ряд активності металів», можна визначити, що кадмій витіснятиме із солей олово, нікель і мідь, оскільки в ряду активності він розташований лівіше від них: \begin{gather*} \mathrm{Cd+Sn^{2+}=Cd^{2+}+Sn}\downarrow;\\[7pt] \mathrm{Cd+Ni^{2+}=Cd^{2+}+Ni}\downarrow;\\[7pt] \mathrm{Cd+Cu^{2+}=Cd^{2+}+Cu}\downarrow. \end{gather*}

Затим потрібно порівняти відносні атомні маси цих елементів (їх зазначено в довідковій таблиці «Періодична система хімічних елементів»): $$ A_r(\mathrm{Ni})\lt A_r(\mathrm{Cu})\lt A_r(\mathrm{Cd})\lt A_r(\mathrm{Sn}). $$

Вочевидь маса кадмієвої пластинки збільшиться, якщо її занурити у водний розчин станум(ІІ) хлориду.

Відповідь: Б.

ТЕМА: Неорганічні речовини і їхні властивості. Класифікація хімічних реакцій.

Завдання скеровано на перевірку вміння аналізувати рівняння реакцій за участі неорганічних речовин, класифікувати хімічні реакції за різними ознаками.

Натрій бурхливо реагує з водою з виділенням великої кількості теплоти й утворенням водню і натрій гідроксиду. Тобто ця реакція є екзотермічною: \begin{gather*} \mathrm{2Na+2H_2O=2NaOH+H_2}\uparrow,\ \triangle H\lt 0. \end{gather*}

Атоми Натрію віддають електрони з утворенням катіонів: \begin{gather*} 2\overset{0}{\mathrm{Na}}+2\overset{+1}{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}=2\overset{+1}{\mathrm{Na}}\mathrm{OH}+\overset{0}{\mathrm{H}}_2\uparrow ;\\[7pt] \mathrm{NaOH\rightleftarrows Na^+ +OH^-}. \end{gather*}

Фенолфталеїн – специфічний індикатор лужного середовища, у якому він набуває характерного малинового забарвлення. Тому його можна використати, щоби дослідити середовище розчину, який утворився в посудині після реакції.

Для якісного виявлення водню – одного з продуктів реакції – використати вапняну воду не можна, бо реакція не відбувається. Вапняна вода – насичений розчин кальцій гідроксиду – є реактивом на вуглекислий газ – карбон(ІV) оксид.

Відповідь: A.