Національний мультитест з хімії – Варіант 3

ТЕМА: Загальна хімія. Структура періодичної системи хімічних елементів. Закономірності зміни властивостей хімічних елементів залежно від місця в періодичній системі.

Завдання скеровано на перевірку знання закономірностей зміни властивостей хімічних елементів у періодах періодичної системи хімічних елементів.

У малих періодах зі збільшенням протонного числа збільшується від \(1\) до \(8\) (у першому періоді – від \(1\) до \(2\)) кількість електронів на зовнішньому енергетичному рівні атомів.

Відповідь: Г.

ТЕМА: Загальна хімія. Хімічний зв’язок.

Завдання скеровано на перевірку вміння аналізувати хімічну формулу й визначати тип хімічного зв’язку в речовині.

Хімічним зв’язком називають сили, які утримують атоми в молекулах або кристалах. Під час утворення молекул у хімічних реакціях атоми хімічних елементів прагнуть утворити стійку зовнішню оболонку з вісьмох електронів.

Згідно з наведеною в завданні схемою на зовнішньому енергетичному рівні атома елемента \(\mathrm{X}\) один електрон, а в атомі елемента \(\mathrm{Y}\) – сім електронів. Умову завдання задовольняє пара Гідроген \((\mathrm{X})\) – Флуор \((\mathrm{Y})\), унаслідок усуспільнення електронної пари між ними утворюється ковалентний полярний зв’язок \(рис. 1\).

Рис. 1. Утворення ковалентного полярного зв’язку в молекулі гідроген флуориду

Відповідь: Б.

ТЕМА: Суміші. Способи розділення сумішей.

Завдання скеровано на перевірку вміння добирати спосіб розділення суміші з огляду на її склад і розпізнавати зображення способів розділення сумішей.

Перегонка (дистиляція) – очищення рідин від розчинних у ній нелетких сумішей або розділення сумішей рідин на фракції, які відрізняються складом, способом випарювання і подальшої конденсації утвореної пари.

Відповідь: B.

ТЕМА: Органічна хімія. Аміни.

Завдання скеровано на перевірку знання хімічних властивостей амінів і вміння складати реакції повного окиснення цих сполук.

Продуктами окиснення етанаміну є карбон(IV) оксид, вода й азот:

Відповідь: В.

ТЕМА: Неорганічна хімія. Калій. Водень. Окисно-відновні реакції.

Завдання скеровано на перевірку знання хімічних властивостей водню і калію та вміння аналізувати реакції за їхньої участі з погляду окиснення-відновлення.

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

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 й Оксигену складних речовинах зазвичай становлять +1 і –2 відповідно.

Електронегативність Калію менша за електронегативність Гідрогену (рис. 1).

Рис. 1. Зміна електронегативності хімічних елементів у періодичній системі (фрагмент)

Тож калій виявлятиме відновні властивості в реакції з воднем:

Відповідь: B.

ТЕМА: Хімічна реакція. Хімічна рівновага. Принцип Ле Шательє.

Завдання скеровано на перевірку знання понять оборотна реакція, хімічна рівновага й розуміння впливу різних чинників на хімічну рівновагу.

Хімічна рівновага – стан, за якого швидкість прямої реакції дорівнює швидкості зворотної реакції. Хімічна рівновага є динамічною. На зміщення рівноваги впливає концентрація реагентів і продуктів реакції, тиск і температура. Вплив цих чинників описує принцип Ле Шательє: якщо змінити одну з умов, за якої система перебуває в рівновазі (концентрацію, тиск або температуру), то рівновага зміщується в бік тієї реакції, яка протидіє цій зміні. Відповідно до принципу Ле Шательє, підвищення тиску зміщує рівновагу в бік менших об’ємів (тиск знижується), а зниження тиску зміщує рівновагу в бік більших об’ємів (тиск підвищується); підвищення температури зміщує рівновагу в бік ендотермічної реакції (температура знижується), а зниження температури зміщує рівновагу в бік екзотермічної реакції (температура підвищується); збільшення концентрації реагентів зміщує рівновагу в бік продуктів реакції.

У завданні необхідно визначити, як змінити тиск і температуру для зміщення рівноваги в бік утворення метанолу (пряма реакція).

Проаналізуймо рівняння оборотної реакції, наведеної в завданні. Пряма реакція (утворення метанолу) супроводжується зменшенням тиску (із трьох об’ємів газів утворюється один, об’єм зменшується) і підвищенням температури (екзотермічна реакція, \(\triangle H\lt 0\)). Відповідно до принципу Ле Шательє, для зміщення рівноваги в бік менших об’ємів тиск необхідно підвищити; для зміщення рівноваги в бік екзотермічної реакції температуру необхідно знизити.

Відповідь: B.

ТЕМА: Неорганічні речовини. Залізо.

Завдання скеровано на перевірку знання хімічних властивостей заліза.

Продуктом реакції заліза з хлором є ферум(ІІІ) хлорид (А).

Продуктом реакції заліза з хлоридною кислотою є ферум(ІІ) хлорид (Б).

Залізо як менш активний метал не може витіснити активніші метали натрій і кальцій із їхніх солей у водних розчинах.

Відповідь: Б.

ТЕМА: Загальна хімія. Реакції обміну між електролітами у водному розчині.

Завдання скеровано на перевірку вміння застосовувати знання про умови необоротності перебігу реакцій обміну між електролітами в розчині.

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

У водному розчині реагують між собою аргентум(І) нітрат і калій хлорид, одним із продуктів реакції є осад аргентум(І) хлориду:

Відповідь: Г.

ТЕМА: Неорганічна хімія. Металічні елементи. Сполуки Кальцію.

Завдання скеровано на перевірку знання тривіальних назв деяких сполук металічних елементів.

Негашене вапно – тривіальна назва кальцій оксиду \(\mathrm{CaO}\).

Відповідь: A.

ТЕМА: Неорганічна хімія. Карбон(ІV) оксид.

Завдання скеровано на перевірку знання способів добування карбон(ІV) оксиду.

Карбон(ІV) оксид добувають дією кислот, сильніших за карбонатну, на її солі:

Відповідь: Г.

ТЕМА: Загальна хімія. Кислоти. Хлоридна кислота.

Завдання скеровано на перевірку вміння прогнозувати перебіг реакцій кислот із солями.

Хлоридна кислота сильніша за силікатну, карбонатну й сульфідну кислоти, але слабша за сульфатну. Тому з магній сульфатом хлоридна кислота не реагує. З амоній карбонату хлоридна кислота витісняє карбонатну кислоту, яка розкладається на карбон(IV) оксид і воду. З натрій сульфіду хлоридна кислота витісняє газуватий гідроген сульфід. Унаслідок дії хлоридної кислоти на калій силікат утворюється білий драглистий осад силікатної кислоти: $$ \mathrm{K_2SiO_3+2HCl=2KCl+H_2SiO_3\downarrow .} $$

Відповідь: A.

ТЕМА: Органічна хімія. Вуглеводні. Алкани. Типи реакцій в органічній хімії.

Завдання скеровано на перевірку знання хімічних властивостей алканів.

Реакція між метаном і хлором – реакція заміщення:

Відповідь: B.

ТЕМА: Органічні речовини. Гомологи.

Завдання скеровано на перевірку вміння визначати належність вуглеводню до певного гомологічного ряду.

Бут-1-ен належить до гомологічного ряду алкенів. Загальна формула вуглеводнів цього ряду – \(\mathrm{C}_n\mathrm{H}_{2n}\).

Відповідь: Б.

ТЕМА: Органічна хімія. Багатоатомні спирти.

Завдання скеровано на перевірку знання властивостей гліцеролу.

Гліцерол – насичений триатомний спирт. У молекулі гліцеролу три гідроксильні групи, тому він вступає в реакцію естерифікації. Гліцерол взаємодіє зі свіжоосадженим купрум(ІІ) гідроксидом з утворенням яскраво-синього прозорого розчину.

Відповідь: B.

ТЕМА: Органічна хімія. Оксигеновмісні органічні сполуки. Естери. Жири. Класифікація реакцій в органічній хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння класифікувати хімічні реакції за участі жирів.

Рідкі жири перетворюють на тверді гідруванням (приєднанням водню):

Відповідь: B.

ТЕМА: Органічна хімія. Нітрогеновмісні органічні сполуки. Аміни.

Завдання скеровано на перевірку знання хімічних властивостей амінів.

Аміни – органічні основи. Вони реагують з кислотами з утворенням солей, метанамін, наприклад, взаємодіє з гідроген хлоридом:

Відповідь: В.

ТЕМА: Органічна хімія. Високомолекулярні органічні сполуки.

Завдання скеровано на перевірку знання складу найпоширеніших полімерів.

У завданні наведено формулу продукту полімеризації пропену – поліпропілен.

Відповідь: Г.

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

Завдання скеровано на перевірку вміння розпізнавати реакції різних типів за участі органічних сполук.

1. Від молекули пропану відщеплюється молекула водню й утворюється молекула пропену, це реакція дегідрування.

2. До молекули пропену приєднується молекула води, це реакція гідратації.

3. Унаслідок реакції естерифікації зі спирту й карбонової кислоти утворюється естер.

Відповідь: 1В, 2Г, 3А.

ТЕМА: Загальна хімія. Реакції обміну між електролітами в розчині. Якісні реакції на деякі йони.

Завдання скеровано на перевірку вміння ідентифікувати речовини за допомогою якісних реакцій на йони в їхньому складі.

Для правильного розв’язання завдання потрібно скористатися довідковою таблицею «Розчинність основ, кислот, амфотерних гідроксидів і солей за температури 20–25 °С у воді». Також потрібно пам’ятати, що реакції йонного обміну між електролітами в розчині необоротні (відбуваються до кінця), якщо хоча б один із продуктів реакції є нерозчинною речовиною (утворюється осад або виділяється газ) або слабким електролітом (вода), тобто виводиться зі сфери перебігу реакції. Виділення газу, утворення осаду – помітні зовнішні ефекти, за якими можна розпізнати ті чи ті реакції.

Відповідь: 1В, 2А, 3Б.

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння розв’язувати комбіновані задачі.

Дано:
\(m(\mathrm{CaC_2})+m(\text{домішки})=63,2\ \text{г}\)
\(m(\mathrm{CH_3COOH})=600\ \text{г}\)
\(M(\mathrm{CH_3COOH})=60\ \text{г/моль}\)
\(V_m(\mathrm{C_2H_2})=22,4\ \text{л/моль}\)
\(M(\mathrm{CaC_2})=64\ \text{г/моль}\)

1. Знайти:
\(V(\mathrm{C_2H_2})\ -\ ?\)

2. Знайти:
\(w(\mathrm{CaC_2})\ -\ ?\)

Відповідь: 1. 224. 2. 80.

ТЕМА: Обчислення в хімії. Обчислення за рівнянням реакції об’єму газуватого реагенту за масою іншого реагенту.

Завдання скеровано на перевірку вміння обчислювати за рівнянням реакції об’єм газуватого реагенту за масою іншого реагенту.

Дано:
\(m(\mathrm{FeS_2})=6\ \text{кг}\)
\(M(\mathrm{FeS_2})=120\ \text{кг/кмоль}\)
\(V_m(\mathrm{O_2})=22,4\ \text{л/моль}\)

Знайти:
\(V(\mathrm{O_2})\ -\ ?\)

Відповідь: 3080.

ТЕМА: Обчислення в хімії. Розв’язування комбінованих задач.

Завдання скеровано на перевірку вміння розв’язувати комбіновані задачі.

Дано:
\(n_1(\text{жир})=1\ \text{моль}\)
\(n_2(\text{жир})=2\ \text{моль}\)
\(V(\mathrm{H_2})=4,48\ \text{л}\)

Знайти:
\(n(\mathrm{C_{17}H_{33}COOH})\ -\ ?\)

Унаслідок гідрування залишки ненасиченої олеїнової кислоти в молекулі жиру перетворюються на залишки насиченої стеаринової. Кислотний залишок олеїнової кислоти приєднує молекулу водню. Тобто на гідрування залишків кількістю речовини 1 моль буде витрачено водень кількістю речовини 1 моль або об’ємом 22,4 л (н. у.). Тобто якщо на гідрування жиру кількістю речовини 0,1 моль витрачено водень об’ємом 4,48 л (н. у.), то в молекулі жиру два залишки олеїнової кислоти. Відповідно із жиру кількістю речовини 2 моль можна добути олеїнову кислоту кількістю речовини 4 моль.

Відповідь: 4.

ТЕМА: Обчислення в хімії. Обчислення за хімічними рівняннями.

Завдання скеровано на перевірку вміння обчислювати масу продукту реакції за хімічним рівнянням, якщо один із реагентів узято в надлишку.

Дано:
\(m(\mathrm{CH_3OH})=16\ \text{г}\)
\(m(\mathrm{CH_3COOH})=32\ \text{г}\)
\(M(\mathrm{CH_3OH})=32\ \text{г/моль}\)
\(M(\mathrm{CH_3COOH})=60\ \text{г/моль}\)
\(M(\mathrm{CH_3COOCH_3})=74\ \text{г/моль}\)

Знайти:
\(m(\mathrm{CH_3COOCH_3})\ -\ ?\)

Етанова кислота в надлишку.

Відповідь: 37.