ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння розв’язувати комбіновані задачі.

Дано:
\(m(\mathrm{E})=24\ \text{г}\)
\(n(\mathrm{H_2})=0,5\ \text{моль}\)

Знайти:
\(M(\mathrm{E})\ -\ ?\)

\begin{gather*} \mathrm{EO_2+2H_2=E+2H_2O} \end{gather*} За рівнянням реакції \begin{gather*} n(\mathrm{E})=0,5n(\mathrm{H_2})\\[7pt] n(\mathrm{E})=0,5\cdot 0,5\ \text{моль}=0,25\ \text{моль}\\[7pt] M(\mathrm{E})=m(\mathrm{E}):n(\mathrm{E})\\[7pt] M(\mathrm{E})=24\ \text{г}:0,25\ \text{моль}=96\ \text{г/моль} \end{gather*}

Відповідь: 96.

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння перетворювати схеми окисно-відновних реакцій на хімічні рівняння методом електронного балансу.

Сума коефіцієнтів: \(5+2+14+2+5+3+7=38.\)

Відповідь: 38.

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння визначати хімічну формулу речовини за масою, об’ємом або кількістю речовини реагентів або продуктів реакції.

Дано:
\(m(\mathrm{Br_2})=64\ \text{г}\)
\(m(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_{2x}\mathrm{Br_2})=92\ \text{г}\)
\(M(\mathrm{Br_2})=160\ \text{г/моль}\)

Знайти:
\(3x\ -\ ?\)

\begin{gather*} n(\mathrm{Br_2})=m(\mathrm{Br_2}):M(\mathrm{Br_2})\\[7pt] n(\mathrm{Br_2})=64\ \text{г}:160\ \text{г/моль}=0,4\ \text{моль}\\[7pt] \mathrm{C}_x\mathrm{H}_{2x}+\mathrm{Br}_2\rightarrow \mathrm{C}_x\mathrm{H}_{2x}\mathrm{Br_2} \end{gather*} За рівнянням реакції \begin{gather*} n(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_{2x}\mathrm{Br}_2)=n(\mathrm{Br_2})=n(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_{2x})\\[7pt] n(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_{2x}\mathrm{Br}_2)=n(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_{2x})=0,4\ \text{моль}\\[7pt] m(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_{2x})=m(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_{2x}\mathrm{Br}_2)-m(\mathrm{Br_2})\\[7pt] m(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_{2x})=92\ \text{г}-64\ \text{г}=28\ \text{г}\\[7pt] M(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_{2x})=m(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_{2x}):n(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_{2x})\\[7pt] M(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_{2x})=28\ \text{г}:0,4\ \text{моль}=70\ \text{г/моль}\\[7pt] M_r(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_{2x})=70\ \text{г/моль}\\[7pt] 12x+2x=70\\[7pt] x=5\\[7pt] 3x=15 \end{gather*}

Відповідь: 15.

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. 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: 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. 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.