ТЕМА: Основні хімічні поняття. Будова атома.

Завдання скеровано на перевірку вміння аналізувати склад атомів хімічних елементів однієї підгрупи періодичної системи.

A у цих елементів різні протонні числа, а тому й різна кількість електронів в атомах

Б це елементи однієї підгрупи (VIIА), тому в їхніх атомах однакова кількість (7) електронів на зовнішньому енергетичному рівні

B це елементи різних періодів, тому в їхніх атомах різна кількість енергетичних рівнів

Г це елементи різних періодів, тому в їхніх атомах різна кількість енергетичних підрівнів

Електронна формула атома Хлору \(1s^22s^22p^6\underline{3s^23p^5}\).

Електронна формула атома Брому \(1s^22s^22p^63s^23p^6\underline{4s^24p^5}\).

Відповідь: Б.

ТЕМА: Загальна хімія. Хімічний зв’язок.

Завдання скеровано на перевірку вміння розпізнавати речовини з ковалентним неполярним типом хімічного зв’язку.

Хімічним зв’язком називають сили, які утримують атоми в молекулах або кристалах. Під час утворення молекул у хімічних реакціях атоми хімічних елементів прагнуть утворити стійку зовнішню оболонку з восьми електронів. Зв’язок між атомами за рахунок спільних електронних пар називають ковалентним. Якщо двохатомна молекула утворена атомами одного неметалічного елемента, то негативний заряд спільної електронної пари розподілений між ними порівну. Такий зв’язок називають ковалентним неполярним.

У молекулі фтору спільна електронна пара однаковою мірою належить обом атомам Флуору, тому зв’язок між ними – ковалентний неполярний (рис. 1).

Рис. 1. Електронна будова молекули фтору

Відповідь: Г.

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. 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 кристалічних ґратках натрій оксиду сполучені катіони Натрію й аніони Оксигену – хімічних елементів із великою різницею електронегативностей (рис. 1).

Рис. 1. Закономірності зміни електронегативності хімічних елементів у періодичній системі

Відповідь: B.

ТЕМА: Загальна хімія. Окисно-відновні реакції.

Завдання скеровано на перевірку вміння визначати ступені окиснення хімічних елементів за формулами речовин і складних йонів, визначати кількість відданих або прийнятих під час окисно-відновних реакцій електронів.

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.

\begin{gather*} \mathrm{\overset{+1}{H}_2\overset{-2}{S}}\rightarrow \left[\mathrm{\overset{+6}{S}\overset{-2}{O}_4} \right]^{2-}\\[7pt] \mathrm{\overset{-2}{S}\ - }\ 8\overline{e}\rightarrow\mathrm{\overset{+6}{S}}\ \ \text{відновник},\ \underline{\text{окиснення}} \end{gather*}

Відповідь: Г.

ТЕМА: Загальна хімія. Розчини. Електроліти й неелектроліти.

Завдання скеровано на перевірку вміння аналізувати склад речовин, визначати типи хімічних зв’язків у них і розпізнавати електроліти.

Електричний струм проводять розчини й розплави електролітів – речовин із йонним або ковалентним сильно полярним типами хімічного зв’язку.

Необхідною умовою дисоціації сульфатної кислоти (Б) на йони є вода, безводна сульфатна кислота на йони не дисоціює.

Етанол (В) і глюкоза (Г) у водному розчині на йони не дисоціюють, тому їхні розчини не проводять електричний струм.

Натрій гідроксид (А) – йонна речовина, її кристалічні ґратки під час плавлення руйнуються. Вільні йони, що утворюються внаслідок цього, за різниці потенціалів рухаються впорядковано – розплав проводить електричний струм.

Відповідь: A.

ТЕМА: Неорганічні й органічні речовини, їхні властивості.

Завдання скеровано на перевірку знання властивостей амоніаку, гідроген хлориду, нітроген(I) оксиду, нітроген(IV) оксиду, розуміння умов збирання газів витісненням води.

Витісненням води збирають газуваті мало- або нерозчинні у воді речовини, які не реагують із нею (рис. 1).

Рис. 1. Збирання газу витісненням води

Із-поміж наведених у завданні речовин добре розчинними є гідроген хлорид, амоніак, нітроген(IV) оксид. Тому їх не збирають витісненням води. Нітроген(І) оксид – малорозчинний газ, його можна зібрати витісненням води.

Відповідь: Г.

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

Завдання скеровано на перевірку вміння розпізнавати осно́вні, кислотні, амфотерні й несолетворні 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 iз кислотами з утворенням солі й води. У реакціях із лугами або з оксидами лужних і лужноземельних елементів амфотерні оксиди виявляють кислотні властивості.

A силіцій(IV) оксид – кислотний, тому реагує з натрій гідроксидом і не реагує з хлоридною кислотою

Б нітроген(І) оксид несолетворний, тому не реагує ні з натрій гідроксидом , ні з хлоридною кислотою

B магній оксид основний, тому реагує з хлоридною кислотою і не реагує з натрій гідроксидом

Г цинк оксид амфотерний, тому реагує як із натрій гідроксидом , так і з хлоридною кислотою

Відповідь: A.

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

Завдання скеровано на перевірку вміння розпізнавати луги за їхніми хімічними формулами, застосовувати знання про способи добування лугів.

Із-поміж металів, яким відповідають основи, формули яких наведено в умові завдання, до активних належить лише кальцій. Йому відповідає луг – кальцій гідроксид. Одним зі способів добування лугів є взаємодія лужних і лужноземельних металів із водою, зокрема кальцій реагує з нею з утворенням кальцій гідроксиду й виділенням водню:

Відповідь: Г.

ТЕМА: Загальна хімія. Кислоти. Класифікація кислот.

Завдання скеровано на перевірку вміння розрізняти кислоти за основністю.

Критерій класифікації кислот за основністю – кількість атомів Гідрогену, здатних заміститися на атоми металічного елемента. У молекулах одноосновних кислот один атом Гідрогену здатен заміститися атомом металічного елемента, у молекулах двоосновних кислот два атоми Гідрогену здатні заміститися атомами металічного елемента (рис. 1).

Рис. 1. Класифікація кислот за основністю

У молекулах перхлоратної (В) й нітритної (Г) кислот по одному атому Гідрогену, здатному заміститися на атом металічного елемента, тому ці кислоти одноосновні.

У молекулі етандіонової (оксалатної, щавлевої) кислоти (А) дві карбоксильні групи, тобто є два атоми Гідрогену, здатні до заміщення на атоми металічних елементів:

У молекулі 2-оксіпропанової (молочної) кислоти (Б) одна карбоксильна група, тому ця кислота одноосновна:

Відповідь: A.

ТЕМА: Загальна хімія. Солі.

Завдання скеровано на перевірку вміння розпізнавати хімічні формули солей.

Середні солі складаються з катіонів металічних елементів і/або амонію й аніонів кислотних залишків. Кислі солі окрім цього містять катіони Гідрогену.

Умову завдання задовольняють речовини, формули яких
\(\mathrm{NaClO_3}\) (2), \(\mathrm{NH_4HCO_3}\) (3), \(\mathrm{CH_3COOK}\) (6).

Відповідь: B.

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. Цинк гідроксид реагує як із кислотами, так і з лугами, тобто є амфотерним:

\begin{gather*} \mathrm{ Zn(OH)_2+2HCl=ZnCl_2+2H_2O};\\[7pt] \mathrm{ Zn(OH)_2+2KOH=K_2[Zn(OH)_4]. } \end{gather*}

Відповідь: Г.

ТЕМА: Неорганічні речовини і їхні властивості. Генетичні зв’язки між неорганічними сполуками різних класів.

Завдання скеровано на перевірку вміння прогнозувати продукти реакцій термічного розкладання солей.

Після розкладання амоній карбонату (Б) сухий залишок не утворюється: $$ \mathrm{(NH_4)_2CO_3=2NH_3+CO_2\uparrow+H_2O\uparrow .} $$

Твердими продуктами термічного розкладання інших солей, про які йдеться в завданні, є солі Натрію (А, Г) й алюміній оксид (В): \begin{gather*} \mathrm{ 2NaHCO_3=Na_2CO_3+CO_2\uparrow +H_2O\uparrow ;}\\[7pt] \mathrm{ 2NaNO_3=2NaNO_2+O_2\uparrow ;}\\[7pt] \mathrm{ 4Al(NO_3)_3=2Al_2O_3+12NO_2\uparrow +3O_2\uparrow .} \end{gather*}

Лише алюміній нітрат реагує з калій гідроксидом із утворенням осаду амфотерного алюміній гідроксиду, який здатен розчинятися як під дією кислот, так і під дією лугів: \begin{gather*} \mathrm{ Al(NO_3)_3+3KOH=Al(OH)_3\downarrow +3KNO_3;}\\[7pt] \mathrm{ Al(OH)_3+3HCl=AlCl_3+3H_2O;}\\[7pt] \mathrm{ Al(OH)_3+3KOH=K_3[Al(OH)_6].} \end{gather*}

Відповідь: B.

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

Завдання скеровано на перевірку вміння прогнозувати результати перебігу реакцій між металом і сіллю в її водному розчині.

Скориставшись довідковою таблицею «Ряд активності металів», можна визначити, що залізо не витіснятиме із солей барій, кальцій і цинк, оскільки в ряду активності воно розташоване лівіше від них:

Залізо як активніший метал витісняє мідь із солі Купруму(ІІ): $$ \mathrm{Fe+Cu^{2+}=Fe^{2+}+Cu\downarrow .} $$

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

Вочевидь маса залізної пластинки збільшиться, якщо її занурити у водний розчин купрум(ІІ) нітрату.

Відповідь: Г.

ТЕМА: Загальна хімія. Класифікація хімічних реакцій.

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

У реакції літій оксиду з водою беруть участь дві складні речовини, єдиним продуктом реакції є складна речовина, ступені окиснення хімічних елементів під час цієї реакції не змінюються: $$ \mathrm{\overset{+1}{Li}_2\overset{-2}{O}+\overset{+1}{H}_2\overset{-2}{O}=2\overset{+1}{Li}\overset{-2}{O}\overset{+1}{H}.} $$

Тому ця реакція є реакцією сполучення, що відбувається без зміни ступенів окиснення.

Відповідь: A.