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.

ТЕМА: Неорганічна хімія. Алюміній. Сполуки Алюмінію.

Завдання скеровано на перевірку знання властивостей алюмінію, сполук Алюмінію і способів їхнього добування.

Алюміній оксид є хімічно стійкою речовиною, із водою не реагує.

Алюміній реагує як із хлоридною кислотою, так і з лугами:

Відповідь: Б.

ТЕМА: Неорганічна хімія. Ферум. Окисно-відновні реакції.

Завдання скеровано на перевірку вміння прогнозувати продукти реакцій за участі сполук Феруму.

Відповідь: A.

ТЕМА: Неорганічна хімія. Хлоридна кислота.

Завдання скеровано на перевірку вміння прогнозувати продукти реакцій за участі хлоридної кислоти.

Хлоридна кислота є сильною леткою кислотою, тому реагує з амфотерним купрум(ІІ) оксидом (2), натрій силікатом (3) як сіллю слабкої кислоти, цинком (5) як металом, розташованим у ряду активності металів до водню (рис. 1).

Хлоридна кислота не реагує з міддю як металом, розташованим у ряду активності металів після водню, силіцій(IV) оксидом як кислотним і натрій сульфатом як сіллю сильної нелеткої кислоти.

Відповідь: B.

ТЕМА: Неорганічна хімія. Кисень. Нітрати.

Завдання скеровано на перевірку знання способів добування кисню і вміння прогнозувати продукти реакцій термічного розкладання солей.

Один зі способів добування кисню в лабораторії – термічне розкладання нітратів, зокрема лужних елементів: $$ \mathrm{2NaNO_3=2NaNO_2+O_2\uparrow .} $$

Відповідь: A.

ТЕМА: Неорганічна хімія. Амоніак.

Завдання скеровано на перевірку знання хімічних властивостей амоніаку, уміння складати рівняння реакції його горіння.

Продуктами горіння амоніаку в кисні є азот і вода: $$ \mathrm{4NH_3+3O_2=\underline{2}N_2+\underline{6}H_2O.} $$

Сума коефіцієнтів у правій частині рівняння цієї реакції дорівнює \(8\ (2+6)\).

Відповідь: Б.

ТЕМА: Неорганічна хімія. Алотропія Карбону.

Завдання скеровано на перевірку знання властивостей алотропних модифікацій Карбону.

Алотропи – різні структурні модифікації одного елемента, мають різні фізичні й хімічні властивості. Алмаз (рис. 1) і графіт (рис. 2) є алотропами Карбону.

Рис. 1. 1. Модель кристалічних ґраток алмазу. 2. Діамант – огранений алмаз

У кристалічних ґратках алмазу всі щонайближчі між’ядерні відстані й усі кути між чотирма зв’язками атома Карбону рівні. Атоми Карбону в графіті розташовані плоскими сітками.

Рис. 1. 1. Модель кристалічних ґраток графіту. 2. Кристал графіту

В кристалі алмазу атоми Карбону сполучені між собою ковалентними зв’язками, тобто немає вільних електронів або йонів – носіїв електричних зарядів, тому алмаз не проводить електричний струм.

Відповідь: Б.

ТЕМА: Органічна хімія. Номенклатура спиртів.

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

Називати насичені ациклічні спирти за систематичною номенклатурою потрібно за алгоритмом, наведеним на схемі (рис. 1).

Рис. 1. Алгоритм побудови назв насичених ациклічних спиртів за систематичною номенклатурою

Важливо пам’ятати:

• потрібно нумерувати карбоновий ланцюг із того кінця, до якого ближче розташована гідроксильна група;
• якщо гідроксильна група рівновіддалена від обох кінців головного карбонового ланцюга, то нумерують із того кінця, до якого ближче розташований алкільний замісник;
• якщо гідроксильна група 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 гідроксильна група 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 2.

Рис. 2. Вибір головного ланцюга й нумерація атомів Карбону в ньому

У головному ланцюгу сім атомів Карбону, із четвертим атомом Карбону в ньому сполучено характеристичну гідроксильну групу \(\mathrm{OH}\) і вуглеводневий замісник метил \(\mathrm{CH_3}\), також замісник метил є біля другого атома Карбону.

Назва спирту – 2,4-диметилгептан-4-ол.

Відповідь: A.

ТЕМА: Органічна хімія. Загальна формула алканів.

Завдання скеровано на перевірку знання загальної формули циклоалканів і вміння аналізувати її.

Загальна формула циклоалканів \(\mathrm{C}_n\mathrm{H}_{2n}\)

\begin{gather*} M_r(\mathrm{C}_n\mathrm{H}_{2n})=nA_r(\mathrm{C})+2nA_r(\mathrm{H});\\[7pt] 12n+2n=56;\\[7pt] 14n=56;\\[7pt] n=4. \end{gather*}

\(\mathrm{C_4H_8}\) – молекулярна формула циклобутану.

Відповідь: B.

ТЕМА: Органічна хімія. Алкени й алкіни.

Завдання скеровано на перевірку знання властивостей алкенів й алкінів, уміння порівнювати їх.

1 етен й етин є малорозчинними речовинами

2 продуктом гідратації етену є етанол, етину – етаналь

3 з амоніачним розчином аргентум(І) оксиду реагує етин і не реагує етен

4 з бромною водою реагують як етен, так й етин

5 етен й етин здатні до полімеризації, а не поліконденсації

Відповідь: Б.

ТЕМА: Органічна хімія. Етин.

Завдання скеровано на перевірку знання будови молекули й способів добування етину.

Згідно з гіпотезою гібридизації атоми Карбону в молекулі етину перебувають у стані sp-гібридизації. Це означає, що s-електронна орбіталь «змішується» з однією із трьох p-електронних орбіталей, утворюючи дві sp-гібридні електронні орбіталі, а дві інші p-електронні орбіталі залишаються негібридизованими (рис. 1).

Рис. 1. 1. Схема утворення sp-гібридних електронних орбіталей атома Карбону. 2. Схема утворення s-зв’язків у молекулі етину

Етин у промисловості добувають термічним розкладанням метану: $$ \mathrm{2CH_4\rightarrow HC\equiv CH+3H_2.} $$

Відповідь: B.