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 Б, В, сполучені атоми неметалічних елементів із порівняно невеликою різницею електронегативностей, у варіанті Г – атоми того самого неметалічного елемента. Натомість у натрій оксиді велика різниця електронегативностей зумовлює утворення йонного зв’язку між катіонами лужного елемента Натрію й аніонами Оксигену.

Відповідь: A.

ТЕМА: Загальна хімія. Будова речовини. Кристалічні ґратки.

Завдання скеровано на перевірку розуміння змісту поняття кристалічні ґратки, уміння розпізнавати речовини з певним типом кристалічних ґраток за їхніми фізичними властивостями.

В атомних кристалах атоми зв’язані ковалентним неполярним зв’язком. Характерним прикладом таких речовин є алмаз, у кристалічних ґратках якого всі щонайближчі між’ядерні відстані й усі кути між чотирма зв’язками атома Карбону рівні (рис. 1).

Рис. 1. Кристалічні ґратки алмазу

Відповідь: Б.

ТЕМА: Загальна хімія. Ступінь окиснення.

Завдання скеровано на перевірку вміння визначати ступені окиснення хімічних елементів за формулами речовин.

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.

А \(\mathrm{\overset{+4}{Mn}\overset{-2}{O_2}}\)

Б \(\mathrm{\overset{+2}{Mn}\overset{-1}{Cl_2}}\)

В \(\mathrm{\overset{+1}{K}\overset{+7}{Mn}\overset{-2}{O_4}}\)

Г \(\mathrm{\overset{+1}{K_2}\overset{+6}{Mn}\overset{-2}{O_4}}\)

Відповідь: B.

ТЕМА: Загальна хімія. Ступінь окиснення.

Завдання скеровано на перевірку вміння визначати ступені окиснення хімічних елементів за формулами речовин, окисники й відновники у хімічних 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: \begin{gather*} \mathrm{\overset{+5}{Cl}O^-_3}\rightarrow\mathrm{Cl^-}\\[7pt] \mathrm{\overset{+5}{Cl}O^-_3}+6\overline{e}\rightarrow\mathrm{\overset{-1}{Cl^-}}. \end{gather*}

Відповідь: Г.

ТЕМА: Йонно-молекулярне рівняння. Реакції обміну між електролітами в 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

Барій хлорид (А), на відміну від магній хлориду (Б), не реагує з натрій гідроксидом у водному розчині, оскільки всі речовини залишаються у формі йонів (рис. 2).

Рис. 2. Барій гідроксид – розчинна речовина, натомість магній гідроксид малорозчинний

Сильна й нелетка сульфатна кислота витісняє слабку й летку карбонатну з її солі (В), а сильна нітратна кислота – слабку сульфітну. Також можливе окиснення сульфітної кислоти до сульфатної (Г).

Відповідь: A.

ТЕМА: Йонно-молекулярне рівняння. Реакції обміну між електролітами в 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

Осадити карбонат-аніони з водного розчину можна за допомогою розчину барій хлориду  (рис. 2).

Рис. 2. Барій карбонат утворюється внаслідок осадження карбонат-аніонів катіонами Барію

Унаслідок дії сульфатної та етанової кислот на карбонат-аніони виділяється газ – карбон(ІV) оксид, тобто про осадження не йдеться. Натрій карбонат є розчинною речовиною, тож осадити карбонат-аніони за допомогою розчину натрій хлориду не можна. Натомість барій карбонат є нерозчинною речовиною, тому для осадження карбонат-аніонів можна використати водний розчин барій хлориду.

Відповідь: Г.

ТЕМА: Загальна хімія. Основні класи неорганічних сполук. Оксиди.

Завдання скеровано на перевірку вміння розпізнавати основні, кислотні, амфотерні оксиди.

Класифікацію оксидів за їхнім складом і хімічними властивостями наведено на рисунку 1.

Рис. 1. Класифікація оксидів

До основних оксидів належать:

• оксиди всіх металічних елементів головної підгрупи першої групи;
• оксиди всіх металічних елементів головної підгрупи другої групи, починаючи з магнію \((\mathrm{Mg\ –\ Ra})\);
• оксиди металічних елементів у нижчих значеннях валентності, наприклад \(\mathrm{MnO, FeO}\).

Кислотними оксидами є більшість оксидів неметалічних елементів (\(\mathrm{SO_3,\ P_2O_5}\) тощо). Вищі оксиди металічних елементів зі змінною валентністю також виявляють переважно кислотні властивості, наприклад: \(\mathrm{CrO_3, Mn_2O_7, V_2O_5}\).

Амфотерні оксиди під час взаємодії з кислотою або кислотним оксидом виявляють властивості, характерні для основних оксидів. Так само, як основні оксиди, вони взаємодіють з кислотами з утворенням солі і води. У реакціях із лугами або з оксидами лужних і лужноземельних елементів амфотерні оксиди виявляють кислотні властивості.

Алюміній оксид – амфотерний.

Відповідь: B.

ТЕМА: Основні класи неорганічних сполук. Луги й нерозчинні основи.

Завдання скеровано на перевірку вміння застосовувати знання про хімічні властивості нерозчинних основ і лугів.

І. За нагрівання нерозчинні основи розкладаються з утворенням оксиду металічного елемента й води: $$ \mathrm{ Cu(OH)_2\xrightarrow{\text{нагрівання}}CuO+H_2O. } $$

ІI. Взаємодія активних металів з водою – один зі способів добування лугів: $$ \mathrm{ Ca+2H_2O=Ca(OH)_2+H_2\uparrow . } $$

ІII. У розчинах лугів індикатори змінюють своє забарвлення. У розчинах лугів фенолфталеїн набуває малинового забарвлення, він є специфічним індикатором лужного середовища: $$ \mathrm{ Ba(OH)_2\rightarrow Ba^{2+}+2OH^-. } $$

Відповідь: Г.

ТЕМА: Основні класи неорганічних сполук. Сульфатна кислота.

Завдання скеровано на перевірку вміння застосовувати знання про хімічні властивості сульфатної кислоти для прогнозування можливості перебігу хімічних реакцій за її участю.

1. У сульфатній кислоті атом Сульфуру перебуває в найвищому ступені окиснення +6 і тому не може бути окиснений. Тож сульфатна кислота не реагує з киснем.

2. Амоніак реагує із сульфатною кислотою з утворенням кислої або середньої солі: \begin{gather*} \mathrm{ NH_3+H_2SO_4=NH_4HSO_4;}\\[7pt] \mathrm{ 2NH_3+H_2SO_4=(NH_4)_2SO_4. } \end{gather*}

3. Магній оксид осно́вний, тому реагує із сульфатною кислотою: \begin{gather*} \mathrm{ MgO+H_2SO_4=MgSO_4+H_2O. } \end{gather*}

4. Карбон(IV) оксид є кислотним (не реагує з кислотами) і не може бути відновником (бо атом Карбону у найвищому ступені окиснення не може віддавати електрони й окиснюватися).

Відповідь: B.

ТЕМА: Солі. Застосування солей.

Завдання скеровано на перевірку знання застосування солей.

Добрива – органічні й неорганічні речовини, які застосовують для поліпшення умов живлення культурних рослин з метою підвищення врожаю і поліпшення його якості. Вони містять поживні елементи – Нітроген, Фосфор, Калій. З-поміж солей, формули яких наведено у варіантах відповіді, умову завдання задовольняє амоній нітрат (амонійна селітра).

Відповідь: A.

ТЕМА: Неорганічні речовини і їхні властивості. Амфотерність.

Завдання скеровано на перевірку розуміння суті амфотерності.

Амфотерністю називають здатність деяких хімічних сполук залежно від умов виявляти або осно́вні, або кислотні властивості. Оксиди й гідроксиди Барію, Кальцію, Стронцію виявляють осно́вні властивості й реагують з кислотами. Цинк оксид і цинк гідроксид реагують як з кислотами, так і з лугами, тобто є амфотерними: \begin{gather*} \mathrm{ ZnO+2HCl=ZnCl_2+H_2O;}\\[7pt] \mathrm{ ZnO+2KOH=K_2ZnO_2+H_2O; }\\[7pt] \mathrm{ Zn(OH)_2+2HCl=ZnCl_2+2H_2O; }\\[7pt] \mathrm{ Zn(OH)_2+2KOH=K_2[Zn(OH)_4]. } \end{gather*}

Відповідь: Б.

ТЕМА: Загальна хімія. Якісні реакції на деякі йони.

Завдання скеровано на перевірку вміння застосовувати знання про якісні реакції на деякі йони для розрізнення розчинів речовин.

Обидві солі містять катіон Магнію, тому розрізнити їх можна лише за аніонами. Реактивом на сульфат-аніон є катіон Барію, унаслідок їхньої взаємодії утворюється нерозчинний барій сульфат. Натомість барій хлорид є розчинною речовиною (рис. 1).

Рис. 1. Реактивом на сульфат-аніон є катіон Барію

Відповідь: B.

ТЕМА: Загальна хімія. Застосування оксидів. Окисники й відновники.

Завдання скеровано на перевірку знання властивостей і застосування неорганічних речовин.

Під час окиснення окисник приймає електрони й відновлюється, а відновник віддає електрони й окиснюється.

Карбон(IV) оксид, силіцій(IV) оксид, сульфур(VI) оксид є вищими оксидами, атоми \(\mathrm{\overset{+4}{C},\ \overset{+4}{Si},\ \overset{+6}{S}}\) у них не здатні віддавати електрони й не можуть бути відновниками.

У карбон(ІІ) оксиді атом Карбону \(\mathrm{\overset{+2}{C}}\) може віддати два електрони й перетворитися на атом \(\mathrm{\overset{+4}{C}}\). Карбон(ІІ) оксид застосовують у металургії для відновлення металів із їхніх оксидів.

Відповідь: Б.

ТЕМА: Загальна хімія. Ступінь окиснення.

Завдання скеровано на перевірку вміння визначати окисники й відновники у хімічних 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 у складних речовинах зазвичай становлять +1 і –2 відповідно.

Під час окиснення окисник приймає електрони й відновлюється, а відновник віддає електрони й окиснюється.

Відповідь: Г.