ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння розв’язувати комбіновані задачі.

Дано:
\(V(\mathrm{CH_4}):V(\mathrm{H_2})=1:4\)
\(V(\mathrm{CH_4})+V(\mathrm{H_2})=20\ \text{л}\)

Знайти:
\(V_{\mathrm{CH_4}}(\mathrm{O_2})+V_{\mathrm{H_2}}(\mathrm{O_2})\ -\ ?\)

\begin{gather*} \mathrm{CH_4+2O_2=CO_2+2H_2O}\\[7pt] V_{\mathrm{CH_4}}(\mathrm{O_2})=2V(\mathrm{CH_4})\\[7pt] \mathrm{2H_2+O_2=2H_2O}\\[7pt] V_{\mathrm{H_2}}(\mathrm{O_2})=0,5V(\mathrm{H_2})\\[7pt] 20\ \text{л}\ -\ 5\ \text{частин}\\[7pt] 4\ \text{л}\ -\ 1\ \text{частина}\\[7pt] 16\ \text{л}\ -\ 4\ \text{частини}\\[7pt] V(\mathrm{CH_4})=4\ \text{л}\\[7pt] V(\mathrm{H_2})=16\ \text{л}\\[7pt] V_{\mathrm{CH_4}}(\mathrm{O_2})=2\cdot 4\ \text{л}=8\ \text{л}\\[7pt] V_{\mathrm{H_2}}(\mathrm{O_2})=0,5\cdot 16\ \text{л}=8\ \text{л}\\[7pt] V_{\mathrm{CH_4}}(\mathrm{O_2})+V_{\mathrm{H_2}}(\mathrm{O_2})=2\cdot 8\ \text{л}=16\ \text{л} \end{gather*}

Відповідь: 16.

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння обчислювати масу (об’єм) розчину й розчинника; масу й масову частку розчиненої речовини.

Дано:

\(w(\mathrm{SO_3})=25\ \text{%}\)
\(w_3(\mathrm{H_2SO_4})=40\ \text{%}\)
\(M(\mathrm{SO_3})=80\ \text{г/моль}\)
\(M(\mathrm{H_2SO_4})=98\ \text{г/моль}\)

Знайти:
\((m_3\mathrm{(H_2SO_4)}+m(\mathrm{H_2O}))\ -\ ?\)

Відповідь: 845.

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння обчислювати масу (об’єм) розчину й розчинника; масу й масову частку розчиненої речовини.

Дано:
\(m(\text{р-ну}\ \mathrm{C_3H_8O})=180\ \text{г}\)
\(m(\mathrm{C_3H_8O}):m(\mathrm{H_2O})= 7:3\)

Знайти:
\(m(\mathrm{C_3H_8O})\ -\ ?\)

\begin{gather*} 180\ \text{г}-10\ \text{частин}\\[7pt] x-7\ \text{частин}\\[7pt] x=180\ \text{г}:10\cdot 7=126\ \text{г} \end{gather*}

Відповідь: 126.

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння обчислювати кількість речовини за її масою.

Дано:
\(m(\mathrm{CH_3COOH})=120\ \text{г}\)
\(M(\mathrm{CH_3COOH})=60\ \text{г/моль}\)
\(M(\mathrm{H})=1\ \text{г/моль}\)

Знайти:
\(n(\mathrm{H})\ -\ ?\)

Відповідь: 8.

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння обчислювати масову частку елемента в речовині за її хімічною формулою.

Дано:
\(\mathrm{NH_4NO_3}\)
\(M_r(\mathrm{NH_4NO_3})=80\)
\(A_r(\mathrm{N})=14\)

Знайти:
\(w(\mathrm{NH_4NO_3})\ -\ ?\)

\begin{gather*} w(\mathrm{NH_4NO_3})=m(\mathrm{N}):m(\mathrm{NH_4NO_3})\\[7pt] w(\mathrm{NH_4NO_3})=2A_r(\mathrm{N}):M(\mathrm{NH_4NO_3})\\[7pt] w(\mathrm{NH_4NO_3})=2\cdot 14:80=0,35\ (35\ \text{%}) \end{gather*}

Відповідь: 35.

ТЕМА: Органічна хімія. Ізомерія.

Завдання скеровано на перевірку розуміння суті ізомерії і вміння аналізувати хімічний склад органічних речовин за їхніми структурними формулами.

Ізомери – речовини з однаковою молекулярною формулою, але різною будовою молекул.

1 ізомером бутанової кислоти \(\mathrm{C_4H_8O_2}\) є етилетаноат (A)

2 ізомером бутан-1-олу \(\mathrm{C_4H_{10}O}\) є 2-метилпропан-2-ол (B)

3 ізомером бут-1-ену \(\mathrm{C_4H_8}\) є метилциклопропан (Д)

4 ізомером бутану \(\mathrm{C_4H_{10}}\) є 2-метилпропан (Г)

Відповідь: 1А, 2В, 3Д, 4Г.

ТЕМА: Органічна хімія. Способи добування органічних речовин, генетичні зв’язки між ними.

Завдання скеровано на перевірку вміння встановлювати генетичні зв’язки між класами органічних сполук.

1 етанол добувають гідратацією етену (A): \begin{gather*} \underset{\text{етен}}{\underbrace{\mathrm{C_2H_4}}}\ +\ \mathrm{HOH}\rightarrow \underset{\text{етанол}}{\underbrace{\mathrm{C_2H_5OH}}} \end{gather*}

2 фенол добувають гідролізом хлоробензену (Б):

3 анілін добувають відновленням нітробензену (Д): \begin{gather*} \underset{\text{нітробензен}}{\underbrace{\mathrm{C_6H_5NO_2}}}\ +\ \mathrm{2H_2}\rightarrow \underset{\text{анілін}}{\underbrace{\mathrm{C_6H_5NH_2}}}\ +\ \mathrm{2H_2O} \end{gather*}

4 етин добувають гідролізом кальцій карбіду (B):

Відповідь: 1А, 2Б, 3Д, 4В.

ТЕМА: Органічна хімія. Класифікація хімічних реакцій в органічній хімії.

Завдання скеровано на перевірку розуміння суті класифікації хімічних реакцій за участі органічних речовин.

1 унаслідок відщеплення молекули водню від молекули пропану утворюється молекула пропену

2 унаслідок заміщення атома Гідрогену в молекулі етану утворюється молекула бромоетану

3 унаслідок приєднання молекули гідроген броміду до молекули пропену утворюється молекула 2-бромопропану

4 унаслідок ізомеризації гексану утворюється 2,2-диметилбутан

Відповідь: 1Г, 2А, 3Б, 4В.

ТЕМА: Органічна хімія. Класифікація органічних сполук.

Завдання скеровано на перевірку вміння аналізувати хімічний склад органічних речовин за їхніми структурними формулами, застосовувати знання характеристичних (функціональних) груп для класифікації органічних сполук.

Щодо варіантів відповіді:

1 карбоксильна група \(\mathrm{-COOH,}\) що є характеристичною для карбонових кислот, є в молекулі речовини Д

2 альдегідна група \(\mathrm{-CHO,}\) що є характеристичною для альдегідів, є в молекулі речовини Г

3 гідроксильна група \(\mathrm{-OH,}\) сполучена з алкільним вуглеводневим замісником, яка є характеристичною для спиртів, є в молекулі речовини В

4 аміногрупа \(\mathrm{-NH_2,}\) сполучена з алкільним вуглеводневим замісником, яка є характеристичною для амінів, є в молекулі речовини Б

Відповідь: 1Д, 2Г, 3В, 4Б.

ТЕМА: Властивості неорганічних речовин, генетичні зв’язки між ними.

Завдання скеровано на перевірку розуміння фізичного змісту закону збереження маси речовин у хімічних реакціях, уміння застосовувати знання про генетичні зв’язки між різними класами неорганічних сполук для складання рівнянь реакцій за їхньої участі.

Із кальцій оксидом із-поміж речовин А–Д можуть реагувати карбон(ІV) оксид і вода. Однак реакція, схему якої наведено, належить до реакцій сполучення. Тобто речовиною 1 може бути лише вода, а речовиною 2, відповідно, кальцій гідроксид.

Оскільки вода 1 є продуктом реакції обміну між речовинами 2 і 3, можна дійти висновку, що речовиною 3 є карбон(ІV) оксид, а речовиною 4 – кальцій карбонат.

Унаслідок термічного розкладання кальцій карбонату утворюються кальцій оксид і карбон(ІV) оксид. \begin{gather*} \mathrm{CaO}\ +\ \underset{1}{\underbrace{\mathrm{H_2O}}}\ =\ \underset{2}{\underbrace{\mathrm{Ca(OH)_2}}};\\[7pt] \underset{2}{\underbrace{\mathrm{Ca(OH)_2}}}\ +\ \underset{3}{\underbrace{\mathrm{CO_2}}}\ =\ \underset{4}{\underbrace{\mathrm{CaCO_3}}}\ +\ \underset{1}{\underbrace{\mathrm{H_2O}}};\\[7pt] \underset{4}{\underbrace{\mathrm{CaCO_3}}}\ =\ \mathrm{CaO}\ +\ \underset{3}{\underbrace{\mathrm{CO_2}}}. \end{gather*}

Відповідь: 1Д, 2А, 3Г, 4Б.

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

Завдання скеровано на перевірку розуміння змісту поняття ступінь окиснення, відновлення як процес приєднання електронів, уміння визначати ступені окиснення атомів хімічних елементів за формулами речовин і складних йонів.

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.

Відновлення – процес приєднання електронів окисником.

1 \(\mathrm{\overset{+5}{Br}O^{-}_3+4}\overline{e}\rightarrow \mathrm{\overset{+1}{Br}O^{-}}\)      B

2 \(\mathrm{\overset{+6}{S}O^{2-}_4+2}\overline{e}\rightarrow \mathrm{\overset{+4}{S}O^{2-}_3}\)    A

3 \(\mathrm{\overset{+5}{Br}O^{-}_3+6}\overline{e}\rightarrow \mathrm{Br^-}\)         Г

4 \(\mathrm{\overset{+6}{S}O^{2-}_4+8}\overline{e}\rightarrow \mathrm{H_2\overset{-2}{S}}\)      Д

Відповідь: 1В, 2А, 3Г, 4Д.

ТЕМА: Органічна хімія. Оксигеновмісні органічні сполуки.

Завдання скеровано на перевірку вміння аналізувати склад і будову молекул органічних сполук за їхніми структурними формулами.

Відповідь: Б.

ТЕМА: Органічна хімія. Синтетичні високомолекулярні органічні. речовини й полімерні матеріали на їхній основі

Завдання скеровано на перевірку вміння пояснювати суть поняття мономер.

Структурну формулу мономера полівінілхлориду наведено у варіанті відповіді A (рис. 1).

Рис. 1. Структурні формули вінілхлориду (а) і фрагмента полімерного ланцюга полівінілхлориду (б)

Відповідь: A.

ТЕМА: Органічна хімія. Аміни.

Завдання скеровано на перевірку вміння застосовувати знання про хімічні властивості амінів для пояснення результатів дослідів.

Аміни — органічні основи. У водних розчинах насичених амінів, наприклад, метанаміну (метиламіну), фенолфталеїн набуває малинового забарвлення, що свідчить про лужне середовище (рис. 1).

Рис. 1. Схема утворення катіонів метанамонію \(\mathrm{[CH_3NH_3]^+}\)
і гідроксид-аніонів \(\mathrm{OH^-}\)

Ще одним підтвердженням осно́вної природи амінів є їхня взаємодія з кислотами:

Тож якщо до отвору газовідвідної трубки, із якої виходить метиламін, піднести скляну паличку, змочену хлоридною кислотою, утвориться «дим без вогню» – біла хмаринка з дрібних кристаликів солі.

Відповідь: B.