ТЕМА: Органічна хімія. Класифікація хімічних реакцій в органічній хімії (приєднання, заміщення, відщеплення, ізомеризація).

Завдання скеровано на перевірку вміння розпізнавати хімічні реакції різних типів за їхніми рівняннями.

Під час хімічної реакції (1) молекула бензену приєднує три молекули хлору.

Унаслідок хімічної реакції (2) атом Хлору заміщує атом Гідрогену в молекулі бензену.

Тобто перша реакція – приєднання, а друга – заміщення.

Відповідь: Г.

ТЕМА: Органічна хімія. Алкени. Алкіни. Бензен. Якісна реакція на кратний зв’язок.

Пропен, бут-1-ин, бут-2-ен містять кратний зв’язок, за місцем якого можливе приєднання молекули брому. Тому ці ненасичені вуглеводні знебарвлюють бромну воду.

Молекула бензену містить стійке ароматичне кільце, тому приєднання молекули брому в м’яких умовах неможливе. І на відміну від алкенів й алкінів бензен не знебарвлює бромну воду.

Відповідь: Г.

ТЕМА: Органічна хімія. Ізомерія.

Завдання скеровано на перевірку розуміння суті цис- транс-ізомерії алкенів.

Вид ізомерії, зумовлений взаємним просторовим розміщенням атомів, називають геометричною ізомерією або цис-, транс-ізомерією (від лат. cis – по цей бік, trans – по різні боки).

Цис-, транс-ізомерія можлива в тому разі, якщо біля атомів Карбону, сполучених подвійним зв’язком, є різні замісники.

Цю умову задовольняє лише варіант відповіді Б (див. рисунок 1).

Рис. 1. Геометричні ізометри бут‑1‑ену

Відповідь: Б.

ТЕМА: Органічна хімія. Алкани й циклоалкани.

Завдання скеровано на перевірку знання особливостей будови і властивостей представників різних груп вуглеводнів.

Як гексан, так і циклогексан є насиченими вуглеводнями, а тому здатні відщеплювати молекулу водню, тобто вступати в реакцію дегідрування.

Однак у циклогексану \(\mathrm{C_6H_{12}}\) і гексану \(\mathrm{C_6H_{14}}\) різні молекулярні формули, а тому вони не є ізомерами один одного.

Відповідь: A.

ТЕМА: Органічна хімія. Номенклатура насичених одноатомних спиртів.

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

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

Рис. 1. Алгоритм побудови назв 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 його 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, щоби 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.

4-метилгексан-2-ол

Відповідь: B.

ТЕМА: Карбон. Алотропія. Карбон(ІІ) оксид.

Завдання скеровано на перевірку знань про алотропні форми Карбону, хімічні властивості карбон(ІІ) оксиду, уміння розпізнавати екзо- й ендотермічні реакції.

В алмазу – алотропної модифікації Карбону – атомні, а не молекулярні кристалічні ґратки.

Ступінь окиснення атома Карбону в карбон(ІІ) оксиді дорівнює +2, а максимальний ступінь окиснення Карбону – елемента IVА групи – становить +4. Тому карбон(ІІ) оксид виявляє відновні властивості, зокрема й в екзотермічній реакції горіння:

\begin{gather*} \mathrm{2\overset{+2}{C}\overset{-2}{O}+\overset{0}{O}_2=2\overset{+4}{C}\overset{-2}{O}_2},\ \triangle H\lt 0\\[7pt] \mathrm{\overset{+2}{C}-2}\overline{e}\rightarrow\mathrm{\overset{+4}{C}}\ \ \text{відновник, окиснення}\\[7pt] \mathrm{2\overset{0}{O}-4}\overline{e}\rightarrow\mathrm{2\overset{-2}{O}}\ \ \text{окисник, відновлення} \end{gather*}

Відповідь: Б.

ТЕМА: Неорганічні речовини і їхні властивості. Поняття ступінь окиснення, окисно-відновна реакція.

Завдання скеровано на перевірку знання особливостей термічного розкладання солей, розуміння змісту понять ступінь окиснення, окисно-відновна реакція, уміння розпізнавати окисно-відновні реакції.

Окисно-відновні реакції супроводжувані переходом або зміщенням валентних електронів від атомів із меншою електронегативністю до атомів із більшою електронегативністю, тобто змінами ступенів окиснення атомів хімічних елементів.

Зміна ступенів окиснення атомів хімічних елементів відбувається лише під час розкладання амоній нітрату.

Відповідь: B.

ТЕМА: Неорганічні речовини і їхні властивості. Сульфатна кислота.

Завдання скеровано на перевірку знань про властивості сульфатної кислоти.

Двохосновна сульфатна кислота є сильним електролітом й утворює середні (сульфати) і кислі (гідрогенсульфати) солі.

Чиста сульфатна кислота – стійка речовина, тому твердження щодо її існування лише у водному розчині неправильне.

Відповідь: A.

ТЕМА: Неорганічні речовини і їхні властивості. Гідроген хлорид.

Завдання скеровано на перевірку вміння застосовувати знання про генетичні зв’язки між класами неорганічних сполук для розв’язування експериментальних задач.

Сильна нелетка сульфатна кислота витісняє летку хлоридну кислоту з її солі:

Відповідь: Г.

ТЕМА: Неорганічні речовини і їхні властивості. Залізо.

Завдання скеровано на перевірку знання хімічних властивостей заліза, способів добування і властивостей сполук Феруму(ІІІ).

1 \(\mathrm{2Fe+3Cl_2=2\underline{FeCl_3}}\)

2 \(\mathrm{Fe+2HCl=FeCl_2+H_2\uparrow}\)

3 \(\mathrm{FeO+2HCl=FeCl_2+H_2O}\)

4 \(\mathrm{FeCl_2+Cl_2=2\underline{FeCl_3}}\)

Відповідь: Б.

ТЕМА: Неорганічні речовини і їхні властивості. Алюміній.

Завдання скеровано на перевірку знання хімічних властивостей алюмінію, способів добування амфотерних гідроксидів.

Алюміній в ряду активності металів розташований лівіше від водню і тому витісняє його з хлоридної кислоти: \begin{gather*} \mathrm{2Al+6HCl=2AlCl_3+3H_2}\uparrow;\\[7pt] \mathrm{2Al^0+6H^+=2Al^{3+}+3H^0_2}\uparrow. \end{gather*}

Ряд активності металів

Алюміній гідроксид – нерозчинна у воді сполука, тому його можна добути реакцією обміну між розчинною сіллю Алюмінію і лугом у водному розчині:

Тобто обидва твердження правильні.

Відповідь: B.

ТЕМА: Якісні реакції на деякі йони. Забарвлення полум’я катіонами деяких металічних елементів.

Завдання скеровано на перевірку вміння застосовувати знання якісних реакцій на катіони й аніони для ідентифікування речовин.

Якісні реакції – це хімічні реакції, за допомогою яких можна визначити, чим одна речовина відрізняється від іншої за елементним складом. Вони відбуваються між аналізованою речовиною і реагентом.

Пірохімічний аналіз (від грец. πυρо́ς – вогонь) – метод виявлення деяких хімічних елементів (наприклад, у мінералах) за різним забарвленням полум’я. Якщо внести розчин леткої солі (хлориду, карбонату, нітрату) у полум’я, воно набуде певного забарвлення (див. рисунок).

Рис. 1. Забарвлення полум’я катіонами лужних елементів

Забарвлення полум’я катіонами в складі досліджуваної солі дає змогу дійти висновку, що це сіль Калію.

Відповідь: A.

ТЕМА: Загальні відомості про металічні елементи й метали.

Завдання скеровано на перевірку вміння прогнозувати можливість перебігу реакцій солей у водних розчинах із металами.

Ряд активності металів

Порівнявши положення металів у ряду активності, можна дійти висновку, що мідь витіснятиме із солей ртуть (Б), оскільки в ряду активності мідь розташована лівіше: $$ \mathrm{ Cu+Hg^{2+}=Cu^{2+}+Hg\downarrow . } $$

Активніші метали (барій, магній, нікель), які в ряду активності розташовані лівіше за мідь, вона з розчинів солей витіснити не зможе.

Атомна маса ртуті більша за атомну масу міді, тому маса пластинки збільшилася. $$ A_r(\mathrm{Cu})\lt A_r(\mathrm{Hg}). $$

Відповідь: Б.

ТЕМА: Неорганічні речовини і їхні властивості. Якісні реакції на деякі йони.

Завдання скеровано на перевірку знання якісних реакцій на деякі йони й розуміння умов необоротності перебігу реакцій між електролітами в розчині.

Унаслідок розчинення у воді магній сульфат дисоціює на йони: \begin{gather*} \mathrm{MgSO_4} \rightarrow \underset{ \begin{array}{c} \text{катіон}\\ \text{Магнію} \end{array}}{\underbrace{\mathrm{Mg^{2+}}}}\ +\ \underset{ \text{сульфат-аніон} }{\underbrace{\mathrm{SO^{2-}_4}}.} \end{gather*}

З-поміж аніонів, які утворюються внаслідок електролітичної дисоціації речовин, формули яких наведено у варіантах відповіді, осад із катіоном Магнію утворюють лише гідроксид-аніони: \begin{gather*} \mathrm{Mg^{2+}+2OH^{-}\ =\ } \underset{ \text{білий драглистий} }{\underbrace{\mathrm{Mg(OH)_2}}} \downarrow \end{gather*}

З-поміж катіонів, які утворюються внаслідок електролітичної дисоціації речовин, формули яких наведено у варіантах відповіді, осад із сульфат-аніоном утворюють лише катіони Барію: \begin{gather*} \mathrm{Ba^{2+}+SO^{2-}_4}\ = \underset{ \begin{array}{c} \text{білий}\\ \text{дрібнокристалічний} \end{array}}{\underbrace{\mathrm{BaSO_4}}}\downarrow \end{gather*}

Тобто для підтвердження якісного складу магній сульфату потрібно використати водні розчини натрій гідроксиду і барій хлориду.

Відповідь: B.