Завдання за темою з хімії

ТЕМА: Суміші речовин. Розчини. Гідроліз солей.

Завдання скеровано на перевірку розуміння процесу гідролізу солей і вміння визначати середовище водного розчину солі залежно від того, якими електролітами утворена сіль.

Для виконання завдання необхідно знати, що таке гідроліз, розуміти як визначити середовище водного розчину солі.

Гідроліз – це реакція обміну між сіллю і водою. Якщо сіль утворена слабкою основою і сильною кислотою, то гідроліз відбувається за катіоном, у такому разі реакція середовища кисла; якщо сильною основою і слабкою кислотою , то – за аніоном, реакція середовища – лужна; якщо слабкою основою і слабкою кислотою, то – як за катіоном, так і за аніоном – реакція середовища може бути нейтральною; якщо сильною кислотою і сильною основою, то гідроліз не відбувається, відбувається електролітична дисоціація, реакція середовища – нейтральна.

Проаналізуємо, якою основою і кислотою утворена кожна сіль, і визначимо реакцію середовища:
\(\mathrm{ZnSO_4\ (Zn(OH)_2\ \text{i}\ H_2SO_4,}\) слабка основа, сильна кислота) – кисле середовище;
\(\mathrm{Na_2CO_3\ (NaOH\ \text{i}\ H_2CO_3,}\) сильна основа, слабка кислота) – лужне середовище
\(\mathrm{NaCl\ (NaOH\ \text{i}\ HCl,}\) сильна основа, сильна кислота) – нейтральне середовище
Зіставляємо визначене середовище водного розчину солі з варіантами відповідей.

Відповідь: A.

ТЕМА: Суміші речовин. Розчини. Гідроліз солей. рН розчинів.

Завдання скеровано на перевірку розуміння процесу гідролізу солей і вміння визначати середовище водного розчину солі залежно від того, якими електролітами утворена сіль, знання значень рН для кожного середовища.

Для виконання завдання необхідно знати, що таке гідроліз, розуміти, як визначити середовище водного розчину солі, знати значення рН для кожного середовища.

Гідроліз – це реакція обміну між сіллю і водою. Якщо сіль утворена слабкою основою і сильною кислотою, то гідроліз відбувається за катіоном, у такому разі реакція середовища кисла; якщо сильною основою і слабкою кислотою , то – за аніоном, реакція середовища – лужна; якщо слабкою основою і слабкою кислотою, то – як за катіоном, так і за аніоном, реакція середовища може бути нейтральною; якщо сильною кислотою і сильною основою, то гідроліз не відбувається, відбувається електролітична дисоціація, реакція середовища – нейтральна.

Аналізуємо твердження:
І. Водний розчин \(\mathrm{Na_2S\ (NaOH\ \text{й}\ H_2S}\), сильна основа, слабка кислота) – лужне середовище, pH > 7. Лужне середовище можна визначити водно-спиртовим розчином фенолфталеїну, він набуває малинового забарвлення. Правильне твердження.
ІІ. Водний розчин \(\mathrm{NH_4NO_3\ (NH_3\cdot\ H_2O\ \text{й}\ HNO_3}\), слабка основа, сильна кислота) – кисле середовище, pH < 7. Значення рН розчину 2 менше, ніж значення рН розчину 1. Правильне твердження.

Відповідь: B.

ТЕМА: Суміші речовин. Розчини. Гідроліз солей. Загальні відомості про неметалічні елементи й неметали. Основні класи неорганічних сполук.

Завдання скеровано на перевірку знання властивостей основних класів неорганічних сполук, розуміння процесу гідролізу солей і вміння визначати середовища водного розчину солі залежно від того, якими електролітами утворена сіль.

Для виконання завдання необхідно знати, що таке гідроліз; розуміти, як визначити середовище водного розчину солі.

Проаналізуємо склад розчину кожної речовини й визначимо реакцію середовища.
1 – сульфур(IV) оксид (\(\mathrm{SO_2}\)) є кислотним оксидом, розчин речовини має кисле середовище: $$ \mathrm{ SO_2+H_2O \rightleftarrows H^{+}+HSO_3^{-}; } $$ 2 – амоніак (\(\mathrm{NH_3}\)) добре розчиняється у воді й має лужне середовище: $$ \mathrm{ NH_3 + H_2O \rightleftarrows NH^{+}_4+OH^{-}; } $$ 3 – амоній хлорид (\(\mathrm{NH_4Cl}\)), сіль утворена слабкою основою і сильною кислотою, гідроліз відбувається за катіоном, у такому разі реакція середовища кисла: \begin{gather*} \mathrm{ NH_4Cl+HOH \rightleftarrows NH_3\cdot H_2O+HCl; }\\[7pt] \mathrm{ NH^{+}_4+HOH\leftrightarrows NH_3\cdot H_2O+H^{+} } \end{gather*} 4 – кальцій оксид (\(\mathrm{CaO}\)) є основним оксидом, розчин речовини має лужне середовище: \begin{gather*} \mathrm{ CaO+H_2O \rightleftarrows Ca(OH)_2; }\\[7pt] \mathrm{ Ca(OH)_2\rightarrow Ca^{2+} +2OH^{-} } \end{gather*} До кожного розчину добавили водно-спиртовий розчин фенолфталеїну, який набуває малинового забарвлення лише в лужному середовищі.

Відповідь: Г.

ТЕМА: Загальна хімія. Гідроліз солей.

Завдання скеровано на перевірку вміння прогнозувати реакцію середовища розбавленого водного розчину солі з огляду на її хімічний склад і здатність до гідролізу.

Гідроліз – реакція солі з водою, що приводить до утворення слабкого або малорозчинного електроліту й зміни рН розчину. Може відбуватися за аніоном, коли сіль утворено катіоном сильної основи й аніоном слабкої кислоти (лужне середовище), або за катіоном, коли сіль утворено катіоном слабкої основи й аніоном сильної кислоти (кисле середовище).

Солі сильних основ і кислот не зазнають гідролізу, їхні водні розчини мають нейтральну реакцію.

Тобто за умовою завдання потрібно визначити рядок, у якому послідовно наведено формули солей слабкої основи й сильної кислоти, сильної основи й сильної кислоти, сильної основи й слабкої кислоти.

Цій умові відповідають солі, формули яких наведено в рядку A. Адже \(\mathrm{Al^{3+}}\) – катіон слабкої основи, а \(\mathrm{K^{+}}\) і \(\mathrm{Na^{+}}\) – сильних; \(\mathrm{Cl^{-}}\) і \(\mathrm{SO^{2-}_4}\) – аніони сильних хлоридної та сульфатної кислот, а \(\mathrm{S^{2-}}\) – слабкої сульфідної кислоти.

Відповідь: A.

ТЕМА: Загальна хімія. Гідроліз солей.

Завдання скеровано на перевірку вміння прогнозувати реакцію середовища розбавленого водного розчину солі з огляду на її хімічний склад і здатність до гідролізу.

Гідроліз – реакція солі з водою, що приводить до утворення слабкого або малорозчинного електроліту й зміни рН розчину. Може відбуватися за аніоном, коли сіль утворено катіоном сильної основи й аніоном слабкої кислоти (лужне середовище), або за катіоном, коли сіль утворено катіоном слабкої основи й аніоном сильної кислоти (кисле середовище).

Солі сильних основ і кислот не зазнають гідролізу, їхні водні розчини мають нейтральну реакцію.

Як за аніоном, так і за катіоном відбувається гідроліз солі, утвореної катіоном слабкої основи й аніоном слабкої кислоти.

Адже \(\mathrm{NH^{+}_4}\) – катіон слабкої основи, а \(\mathrm{Na^{+}}\) – сильної, \(\mathrm{SO^{2-}_4}\) – аніон сильної сульфатної кислоти, а \(\mathrm{CO^{2-}_3}\) і \(\mathrm{SiO^{2-}_{3}}\) – аніони слабких карбонатної та силікатної кислот.

З-поміж солей, формули яких наведено в завданні, катіоном слабкої основи й аніоном слабкої кислоти утворено амоній карбонат.

Відповідь: Г.

ТЕМА: Загальна хімія. Гідроліз солей.

Завдання скеровано на перевірку вміння прогнозувати реакцію середовища розбавленого водного розчину солі з огляду на її хімічний склад і здатність до гідролізу.

Гідроліз – реакція солі з водою, що приводить до утворення слабкого або малорозчинного електроліту й зміни рН розчину. Може відбуватися за аніоном, коли сіль утворено катіоном сильної основи й аніоном слабкої кислоти (лужне середовище), або за катіоном, коли сіль утворено катіоном слабкої основи й аніоном сильної кислоти (кисле середовище).

Солі сильних основ і кислот не зазнають гідролізу, їхні водні розчини мають нейтральну реакцію.

Тобто за умовою завдання потрібно визначити рядок, у якому послідовно наведено формули солей слабкої основи й сильної кислоти, сильної основи й сильної кислоти, сильної основи й слабкої кислоти.

Цій умові відповідають солі, формули яких наведено в рядку B. Адже \(\mathrm{Na^+}\) – катіон сильної основи, а \(\mathrm{NH^+_4}\) – слабкої; \(\mathrm{Cl^-}\) – аніон сильної хлоридної кислоти,
а \(\mathrm{CO^{2-}_3}\) – слабкої карбонатної кислоти.

Відповідь: B.

ТЕМА: Неорганічні речовини і їхні властивості. Гідроліз солей. Забарвлення індикаторів (універсального, фенолфталеїну, метилоранжу) у кислому, лужному й нейтральному середовищах. Якісна реакція на сульфат-аніони.

Завдання скеровано на перевірку вміння прогнозувати реакцію середовища розбавленого водного розчину солі з огляду на її хімічний склад і здатність до гідролізу, перебіг реакцій йонного обміну між солями в розчині.

Гідроліз – реакція солі з водою, що приводить до утворення слабкого або малорозчинного електроліту й зміни рН розчину. Може відбуватися за аніоном, коли сіль утворено катіоном сильної основи й аніоном слабкої кислоти (лужне середовище), або за катіоном, коли сіль утворено катіоном слабкої основи й аніоном сильної кислоти (кисле середовище).

Солі сильних основ і кислот не зазнають гідролізу, їхні водні розчини мають нейтральну реакцію.

Фенолфталеїн – специфічний індикатор лужного середовища, у якому він набуває характерного малинового забарвлення.

Тобто за умовою завдання потрібно визначити сіль сильної основи й слабкої кислоти. Такою сіллю є натрій силікат \(\mathrm{Na_2SiO_3}\). Продуктом реакції натрій силікату з барій хлоридом у водному розчині є нерозчинний барій силікат, у чому можна пересвідчитися, скориставшись довідковою таблицею «Розчинність основ, кислот, амфотерних гідроксидів і солей за температури 20–25 °С у воді».

Рівняння реакцій, описаних у завданні, такі:

Відповідь: Г.

ТЕМА: Розчини. Гідроліз солей.

Завдання скеровано на перевірку вміння прогнозувати реакцію середовища водного розчину солі за результатами аналізування її складу за хімічною формулою.

Гідроліз солі – реакція йонного обміну між йонами солі й молекулами води, унаслідок якої середовище розчину солі може стати відмінним від нейтрального.

Гідроліз солі, утвореної слабкою основою і сильною кислотою, – це гідроліз за катіоном. Унаслідок цього середовище розчину стає кислим.

Рис. 1. Характер середовища водного розчину солі залежить від сили відповідних кислоти й основи

Умові задання відповідає амоній сульфат.

Відповідь: Б.

ТЕМА: Розчини. Гідроліз солей.

Завдання скеровано на перевірку вміння прогнозувати реакцію середовища водного розчину солі за результатами аналізування її складу за хімічною формулою.

Фенолфталеїн – специфічний індикатор лужного середовища, під дією гідроксид-аніонів набуває малинового забарвлення.

Гідроліз солі – реакція йонного обміну між йонами солі й молекулами води, унаслідок якої середовище розчину солі може стати відмінним від нейтрального.

Гідроліз солі, утвореної сильною основою і слабкою кислотою, – це гідроліз за аніоном. Унаслідок цього середовище розчину стає лужним.

Рис. 1. Характер середовища водного розчину солі залежить від сили відповідних кислоти й основи

Умові задання відповідає калій карбонат.

Відповідь: B.

ТЕМА: Загальна хімія. Гідроліз солей.

Завдання скеровано на перевірку вміння прогнозувати реакцію середовища розбавленого водного розчину солі з огляду на її хімічний склад і здатність до гідролізу.

Гідроліз – реакція солі з водою, що приводить до утворення слабкого або малорозчинного електроліту й зміни рН розчину. Може відбуватися за аніоном, коли сіль утворено катіоном сильної основи й аніоном слабкої кислоти (лужне середовище), або за катіоном, коли сіль утворено катіоном слабкої основи й аніоном сильної кислоти (кисле середовище). Солі сильних основ і кислот не зазнають гідролізу, їхні водні розчини мають нейтральну реакцію.

Калій силікат – сіль сильної основи (калій гідроксиду) і слабкої силікатної кислоти, тому середовище її водного розчину лужне.

Алюміній нітрат – сіль слабкої основи (алюміній гідроксиду) і слабкої силікатної кислоти, тому середовище її водного розчину кисле.

Натрій хлорид – сіль сильної основи (натрій гідроксиду) і сильної хлоридної кислоти, тому середовище її водного розчину нейтральне.

Відповідь: Б.

ТЕМА: Загальна хімія. Гідроліз солей.

Завдання скеровано на перевірку вміння прогнозувати реакцію середовища водних розчинів солей і забарвлення індикатора в них.

Гідроліз солі – реакція йонного обміну між йонами солі й молекулами води, унаслідок якої середовище розчину солі може стати відмінним від нейтрального.

Гідроліз солі, утвореної слабкою основою і сильною кислотою, – це гідроліз за катіоном. Унаслідок цього середовище розчину стає кислим.

Гідроліз солі, утвореної сильною основою і слабкою кислотою, – це гідроліз за аніоном.

Гідроліз солі, утвореної слабкою основою і слабкою кислотою, відбувається як за катіоном, так і за аніоном. Реакція середовища нейтральна.

Солі, утворені сильною основою і сильною кислотою, не зазнають гідролізу. Реакція середовища нейтральна.

Відповідь: A.

ТЕМА: Загальна хімія. Гідроліз солей. Умови необоротності реакцій між електролітами у водних розчинах.

Завдання скеровано на перевірку вміння прогнозувати реакцію середовища водних розчинів солей і можливість перебігу реакцій між електролітами у водних розчинах.

Гідроліз солі – реакція йонного обміну між йонами солі й молекулами води, унаслідок якої середовище розчину солі може стати відмінним від нейтрального.

Гідроліз солі, утвореної слабкою основою і сильною кислотою, – це гідроліз за катіоном. Унаслідок цього середовище розчину стає кислим.

Гідроліз солі, утвореної сильною основою і слабкою кислотою, – це гідроліз за аніоном.

Гідроліз солі, утвореної слабкою основою і слабкою кислотою, відбувається як за катіоном, так і за аніоном. Реакція середовища нейтральна.

Солі, утворені сильною основою і сильною кислотою, не зазнають гідролізу. Реакція середовища нейтральна.

Кисле середовище у водних розчинах плюмбум(ІІ) нітрату й цинк сульфату, нейтральне – натрій хлориду й калій нітрату. У водному розчині натрій карбонату середовище лужне.

Тобто в посудинах 1 і 3 можуть міститися розчини плюмбум(ІІ) нітрату й цинк сульфату, а в посудині 2 – натрій хлориду й калій нітрату.

Реакції обміну між електролітами в розчинах відбуваються за участю йонів. Умови необоротності перебігу реакцій обміну між електролітами в розчині наведено на схемі (рис. 1).

Рис. 1. Умови необоротності реакцій між електролітами у водних розчинах

Тобто розчин калій нітрату не може міститися в посудині 2, бо із жодною із солей, про які йдеться в завданні, не реагує. Отже, у посудині 2 міститься водний розчин натрій хлориду.

Потрібно розрізнити розчини двох солей – цинк сульфату та плюмбум(ІІ) нітрату. Плюмбум(ІІ) нітрат у водному розчині реагує як із натрій хлоридом, так й із цинк сульфатом з утворенням малорозчинних плюмбум(ІІ) хлориду й плюмбум(ІІ) сульфату. Тобто розчин плюмбум(ІІ) нітрат міститься в посудині 1, а цинк сульфату – у посудині 3.

Відповідь: 1В, 2Б, 3А.