ТЕМА: Неорганічні речовини і їхні властивості. Сульфатна кислота.

Завдання скеровано на перевірку знання властивостей сульфатної кислоти, уміння аналізувати реагенти й прогнозувати продукти реакції, робити висновки.

У сульфатній кислоті Ступінь окиснення атома Сульфуру дорівнює +6, тобто максимально можливий для цього хімічного елемента. Тому з киснем сульфатна кислота не реагує.

Так само сульфатна кислота не реагує з кислотним карбон(IV) оксидом.

Вона реагує з осно́вним магній оксидом і з амоніаком: \begin{gather*} \mathrm{MgO+H_2SO_4=MgSO_4+H_2O;}\\[7pt] \mathrm{2NH_3+H_2SO_4=(NH_4)_2SO_4.} \end{gather*}

Відповідь: B.

ТЕМА: Неорганічні речовини і їхні властивості. Амфотерність.

Завдання скеровано на перевірку розуміння суті амфотерності, уміння аналізувати й прогнозувати результати дослідження, робити висновки.

Амфотерністю називають здатність деяких хімічних сполук залежно від умов виявляти або осно́вні, або кислотні властивості. З кислотами цинк оксид реагує як осно́вний, із лугами – як кислотний. Тобто амфотерні властивості цинк оксиду описані перетвореннями, наведеними в рядку Б.

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 магній нітрату.

Відповідь: B.

ТЕМА: Основні класи неорганічних сполук. Луги.

Завдання скеровано на перевірку вміння застосовувати знання про хімічний склад, будову й загальні властивості лугів для прогнозування властивостей представників цієї групи неорганічних сполук.

Калій гідроксид – добре розчинна у воді речовина йонної будови, термічно стійка, тому як його водний розчин, так і розплав проводить електричний струм. Є продуктом реакції калію з водою: $$ \mathrm{2K+2H_2O=2KOH+H_2} \uparrow . $$

Відповідь: Б.

ТЕМА: Основні класи неорганічних сполук.

Завдання скеровано на перевірку вміння застосовувати знання про властивості осно́вних і кислотних оксидів, зокрема їхньої здатності реагувати між собою (рис. 1).

Рис. 1. Взаємодія основних і кислотних оксидів

Натрій оксид і кальцій оксид основні, карбон (IV) оксид, силіцій(IV) оксид, фосфор(V) оксид – кислотні. Тож реагуватимуть між собою натрій оксид і фосфор(V) оксид .

Відповідь: A.

ТЕМА: Неорганічні речовини і їхні властивості. Йонно-молекулярне рівняння. Реакції обміну між електролітами в розчині.

Завдання скеровано на перевірку розуміння умов необоротності перебігу реакцій між електролітами в розчині.

Аналіз скороченого йонного рівняння дає змогу дійти висновку, що як реагенти, так і продукти реакції – розчинні речовини, а реакція необоротна, бо внаслідок її перебігу утворюється вода – неелектроліт.

Розчинними є обидва реагенти (нітратна й сульфатна кислоти, барій гідроксид) лише у варіантах відповіді Б і В.

Однак у варіанті відповіді Б один з продуктів реакції – барій сульфат – нерозчинна речовина, що не відповідає скороченому йонному рівнянню.

Відповідь: B.

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 калій нітрат, натрій карбонат і кальцій хлорид дисоціюють на йони: \begin{gather*} \mathrm{KNO_3} \rightarrow \underset{ \begin{array}{c} \text{катіон}\\ \text{Калію} \end{array}}{\underbrace{\mathrm{K^{+}}}}\ +\ \underset{ \text{нітрат-аніон} }{\underbrace{\mathrm{NO^{-}_3}};} \\[7pt] \mathrm{Na_2CO_3} \rightarrow \underset{ \begin{array}{c} \text{катіон}\\ \text{Натрію} \end{array}}{\underbrace{\mathrm{2Na^{+}}}}\ +\ \underset{ \text{карбонат-аніон} }{\underbrace{\mathrm{CO^{2-}_3}};} \\[7pt] \mathrm{CaCl_2} \rightarrow \underset{ \begin{array}{c} \text{катіон}\\ \text{Кальцію} \end{array}}{\underbrace{\mathrm{Ca^{2+}}}}\ +\ \underset{ \text{хлорид-аніон} }{\underbrace{\mathrm{2Cl^{-}}}.} \end{gather*}

З-поміж йонів, які утворюються внаслідок електролітичної дисоціації речовин, про які йдеться в завданні, осад утворюється лише внаслідок взаємодії катіонів Кальцію і карбонат-аніонів: \begin{gather*} \mathrm{Ca^{2+}+CO^{2-}_{3}} = \underset{ \text{білий} }{\underbrace{\mathrm{CaCO_3}}}\downarrow . \end{gather*}

Тому осад випаде лише в пробірці ІІ.

Відповідь: Б.

ТЕМА: Неорганічні речовини і їхні властивості. Класифікація хімічних реакцій.

Завдання скеровано на перевірку вміння аналізувати рівняння реакцій за участі неорганічних речовин, класифікувати хімічні реакції за різними ознаками.

Натрій бурхливо реагує з водою з виділенням великої кількості теплоти й утворенням водню і натрій гідроксиду. Тобто ця реакція є екзотермічною: $$ \mathrm{ 2Na+2H_2O=2NaOH+H_2\uparrow,\ }\triangle H\lt 0. $$

Як реагентами, так і продуктами в цій реакції є одна проста й одна складна речовини. Атоми Натрію заміщують атоми Гідрогену в молекулі води.

Відповідь: A.

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

Завдання скеровано на перевірку розуміння змісту понять ступінь окиснення, окисно-відновна реакція, уміння визначати ступені окиснення атомів хімічних елементів за формулами речовин і розрізняти окисно-відновні реакції.

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, Оксигену й Флуору у складних речовинах зазвичай становлять +1, –2 і –1 відповідно. Ступінь окиснення Нітрогену в молекулі амоніаку й катіоні амонію дорівнює –3. З огляду на це можна визначити ступені окиснення Цирконію:

Вочевидь ступінь окиснення жодного хімічного елемента не змінився.

Відповідь: Г.

ТЕМА: Загальна хімія. Будова речовини. Електронегативність. Хімічний зв’язок.

Завдання скеровано на перевірку розуміння змісту понять електронегативність і полярність хімічного зв’язку.

Електронегативність хімічного елемента – це властивість його атома притягувати спільні з іншим атомом електронні пари. У групах електронегативність атомів хімічних елементів зі збільшенням їхніх протонних чисел (порядкових номерів) зменшується, а в періодах – збільшується (рис. 1).

Рис. 1. Електронегативність атомів хімічних елементів

Ковалентний зв’язок, у якому одна чи кілька спільних електронних пар зміщені в бік електронегативнішого атома, називають полярним зв’язком.

Полярність хімічного зв’язку тим більша, чим більша різниця електронегативностей атомів, між якими він утворюється.

Електронегативність Оксигену найбільша порівняно з іншими хімічними елементамипро сполуки яких ідеться, тому і зв’язок \(\mathrm{O\ -\ H}\) – найполярніший із-поміж наведених у завданні.

Відповідь: A.

ТЕМА: Основні хімічні поняття. Будова атома.

Завдання скеровано на перевірку вміння аналізувати будову атомів хімічних елементів.

Нуклід – це різновид атомів або йонів з однаковим масовим числом (кількість нуклонів) та атомним номером (кількістю протонів).

Нуклідним символом називають символ нукліда елемента, біля якого зазначено атомний номер як лівий підрядковий, а масове число – як лівий надрядковий індекс.

Нуклони – це протони й нейтрони.

Протонне число \(Z\) – кількість протонів у ядрі атома, збігається з порядковим номером хімічного елемента в періодичній системі.

Кількість нейтронів \(N\) у ядрі дорівнює різниці між масовим \(A\) і протонним \(Z\) числами.

Порядковий номер Кобальту в періодичній системі – 27, тобто $$ Z(_{27}\mathrm{Co})=27. $$

Масове (нуклонне) число Кобальту – 59, тобто $$ A(^{59}_{27}\mathrm{Co})=59. $$

Тож можна обчислити кількість нейтронів у ядрі нукліда \(^{59}_{27}\mathrm{Co}:\) \begin{gather*} N(^{59}_{27}\mathrm{Co})=A(^{59}_{27}\mathrm{Co})-Z(^{59}_{27}\mathrm{Co})=\\[7pt] =59-27=32. \end{gather*}

Відповідь: Г.

ТЕМА: Основні хімічні поняття. Будова атома. Закономірності зміни властивостей хімічних елементів у періодичній системі. Електронегативність. Радіус атома.

Завдання скеровано на перевірку вміння аналізувати закономірності зміни властивостей хімічних елементів у періодичній системі.

У групах зі збільшенням протонних чисел (зверху вниз) радіус атомів хімічних елементів збільшується (рис. 1, 1), а електронегативність (рис. 1, 2) і, відповідно, окисні властивості зменшуються.

Флуор і Хлор – елементи однієї групи, але різних періодів, тому в їхніх атомах різна кількість енергетичних рівнів (рис. 1, 1).

Тобто помилковим є твердження, наведене в рядку A.

Рис. 1. 1. Будова атомів Флуору і Хлору. 2. Електронегативність галогенів

Відповідь: A.

ТЕМА: Основні хімічні поняття. Речовина. Хімічна формула.

Завдання скеровано на перевірку вміння аналізувати якісний (елементний) і кількісний склад речовини за її хімічною формулою.

Молекулярна формула – запис, що показує тип і кількість атомів у молекулі.

За наведеною в умові завдання структурною формулою можна визначити молекулярну, підрахувавши загальну кількість атомів кожного хімічного елемента. Молекулярна формула речовини – \(\mathrm{C_4H_8O_4}.\)

Масова частка хімічного елемента – відношення маси хімічного елемента в речовині до маси речовини. Найпростіша формула цієї речовини – \(\mathrm{CH_2O}.\) Сума відносних атомних мас Карбону й Гідрогену – 14, атомна маса Оксигену ‑ 16. Вочевидь його масова частка в цій речовині найбільша.

Відповідь: B.

ТЕМА: Обчислення в хімії. Масова частка компонента в суміші. Розв’язування задач за рівняннями реакцій.

Завдання перевіряє вміння визначати за рівняннями хімічних реакцій масу речовини в суміші і обчислювати масову частку цієї речовини в суміші.

Для виконання завдання необхідно вміти проводити розрахунки за рівняннями хімічних реакцій і розуміти що означає масова частка речовини в суміші.

1)  за умовою задачі в реакції відновлення вступає водень кількістю речовини \(\mathrm{0,3\ \text{моль}}\). Нехай на відновлення купрум(І) оксиду витратили х моль водню, тоді на відновлення купрум(ІІ) оксиду – \(\mathrm{(0,3 - x)\ \text{моль}}\) водню.

2)  за рівняннями реакцій визначаємо кількість речовини, а за формулами масу та масову частку купрум(І) оксиду в суміші:

Відповідь: 90.