1. Распределению электронов по электронным слоям…

1. Распределению электронов по электронным слоям в атоме алюминия соответствует схема

1) 3; 8; 2

2) 3; 2; 8

3) 2; 8; 3

4) 2; 3; 8 .

Решение. Алюминий — тринадцатый элемент в Периодической системе Д. И. Менделеева, следовательно, его атомы содержат по 13 электронов. Во всех представленных вариантах ответа суммарное число электронов на всех энергетических уровнях равно 13. Однако вспомним, что первый энергетический уровень максимально вмещает только два электрона. Следовательно, ответы 1 и 2 (по три электрона на первом уровне) неверны. Выбирая верный ответ из двух ос­тавшихся, следует исходить из того, что алюминий — элемент IIIA группы, т. е. на внешнем энергетическом уровне должны находиться три электрона (это правило работает только для элементов A-групп или, как говорили раньше, — главных подгрупп). Таким образом, правиль­ным будет ответ 3.

Ответ:3.

2. C возрастанием порядкового номера элементов периодически изменяется

1) атомная масса

2) заряд ядра атома

3) атомный радиус

4) число заполненных электронных уровней атома

Решение. C возрастанием порядкового номера элемента в Периодической системе заряд ядра и атомная масса элементов монотонно увеличиваются. Следовательно, ответы 1 и 2 невер­ные. Также неверным является ответ 4. А вот значения атомного радиуса элементов изменяют­ся периодически, как это видно из следующего рисунка:

Минимальные значения атомных радиусов имеют атомы благородных (инертных) газов, максимальные — атомы щелочных металлов.

Ответ:3.

3. Одинаковый вид химической связи имеют хлорид серы(П) и

1) хлорид натрия 3) бромид калия

2) бромоводород 4) хлор

Решение. Молекула хлорида серы(П) имеет уголковое строение, аналогичное строению молекулы воды:

Химические связи в молекуле SCl2ковалентные полярные (как и во всех других молеку­лах, образованных атомами неметаллов с разным значением электроотрицательности). В пред­ложенных вариантах ответа хлорид натрия и бромид калия имеют ионное строение, в молекуле хлора химическая связь ковалентная неполярная. Ковалентную полярную связь содержит только молекула бромоводорода HBr.

Ответ:2.

4. Положительную степень окисления кислород проявляет в соединениях с

1) хлором 3) натрием

2) водородом 4) фтором

Решение. Из всех перечисленных в ответе химических элементов только фтор более элек­троотрицателен, чем кислород. Следовательно, только атомы фтора могут стягивать от атомов кислорода к себе электронную плотность. Тем самым в соединениях O2F2и OF2на атоме кисло­рода возникает положительный заряд.

Ответ:4.

5. Амфотерным оксидом и солью соответственно являются

1) ZnOnH2S 3) P2O3HKClO

2) BaOnNH4Cl 4) BeO и AlCl3

Решение. Из предложенных в ответах оксидов к амфотерным относят оксиды цинка ZnO и бериллия BeO. Следовательно, правильным может быть ответ 1 или 4. Сероводород H2S не отно­сится к солям, в то время как AlCl3является солью.

Ответ:4.

6. Окислительно-восстановительной реакцией разложения является

1) NH4Cl = NH3 + HCl 3) 2KC1O3 = 2KC1 + 3O2

2) 2FeCl2 + 3C12 = 2FeCl3 4) Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + 2H2

Решение. Прежде всего выберем из вариантов ответа уравнения реакций разложения. Та­ких реакций две:

3) NH4Cl = NH3 + HCl 3) 2KC1O3 = 2KC1 + 3O2

В ходе разложения хлорида аммония ни один из элементов не изменил степень окисления, в то время как во второй реакции и хлор, и кислород изменили степени окисления:

Cl+5 → СГ1

O2 → O0

Итак, реакция 3 является и реакцией разложения, и окислительно-восстановительной.

Ответ:3.

7. Наибольшее число ионов образуется в растворе при полной диссоциации 1 моль соли

1) KNO3

2) K3PO4

Решение. Запишем уравнения реакций электролитической диссоциации предложенных солей:

KNO3→K+ + NO3^ K3PO4 →3K+PO43 Cr2(SO4)3 → 2Cr3+ + 3SO42- AlCl3 → Al3++ ЗСГ

Из уравнений видно, что наибольшее число ионов образуется при диссоциации сульфата хрома (5 ионов).

Ответ:3.

8. Слабым электролитом является

1) Ca(OH)2

2) AgNO3

Решение. Гидроксид кальция, нитрат серебра и фторид аммония относятся к сильным электролитам и в разбавленных водных растворах полностью диссоциируют на ионы.

Сероводородная кислота относится к слабым электролитам: H2S лишь в малой степени диссоциирует на ионы:

Ответ:3.

9. Водород реагирует с каждым из двух веществ:

1) CuO и Cl2

2) NaOHnNa

3) O2HH2SO4

4) Cu и Al

Решение. Вспомните химические свойства водорода и его реакции с простыми и сложны­ми веществами. Водород Не реагирует С NaOH, H2SO4, Cu и Al. Таким образом, приходим к вы­воду, что правильным является ответ 1:

CuO + H2 = Cu + H2O (водород — хороший восстановитель)

Cl2 + H2 = 2НС1 (промышленный способ получения хлороводорода).

Ответ:1.

10. Щёлочь образуется при внесении в воду

1) NO2

2) Na2O

Решение. Среди четырёх предложенных оксидов два относятся к кислотным (NO2и SO2) и два — к основным (Na2O и CuO). Среди основных оксидов реагируют с водой с образованием щё­лочи только оксиды щелочных и щёлочноземельных металлов, к числу которых медь не при­надлежит. Следовательно, только оксид натрия — щелочной металл — будет реагировать с во­дой с образованием щёлочи:

Na2O + H2O = 2NaOH

Ответ:2.

11. И серная кислота, и гидроксид натрия реагируют с

1) хлоридом бария 3) соляной кислотой

2) оксидом цинка 4) углекислым газом

Решение. В поисках ответа составим таблицу, в которой отметим знаками ♦+» и «-» возмож­ность или невозможность химической рЕакции между указаНными в задании парами веществ:

	H2SO4	NaOH
BaCl2	+	—
ZnO	+	+
HCl	—	+
CO2	—	+

Из таблицы непосредственно видно, что только оксид цинка может реагировать и с серной кислотой, и с щелочью (амфотерность оксида цинка):

ZnO + H2SO4 ≈ ZnSO4 + H2O

ZnO + 2NaOH = Na2ZnO2 + H2O

Ответ:2.

12. Ис раствором хлорида бария, и с раствором карбоната натрия реагирует

1) Ca(OH)2 3) FeSO4

2) Cu(NO3)2 4) K3PO4

Решение. Поступим, как в предыдущем случае: составим таблицу, в которой отметим зна­ками «+» и «-» возможность или невозможность химической реакции между указанными в за­дании парами веществ:

	BaCl2	Na2CO3
Ca(OH)2	—	+
Cu(NO3)2	—	+
FeSO4	+	+
K3PO4	+	—

Из таблицы непосредственно видно, что только сульфат железа(П) может реагировать и с хлоридом бария, и с содой:

FeSO4 + BaCl2 = BaSO4 + FeCl2

FeSO4 + Na2CO3 = FeCO3 + Na2SO4

Ответ:3.

13. Верны ли суждения о правилах работы в химической лаборатории?

А. Опыты, сопровождающиеся выделением углекислого газа, можно проводить только в вытяжном шкафу.

Б. Чтобы избежать выплёскивания жидкости, пробирку с нагреваемой жидкостью необ­ходимо закрыть пробкой.

1) верно только А 3) верны оба суждения

2) верно только Б 4) оба суждения неверны

Решение. По правилам техники безопасности опыты с выделением углекислого газа не обязательно проводить в вытяжном шкафу. Утверждение А неверное.

Пробирку с нагреваемой жидкостью категорически нельзя закрывать пробкой. Утвер­ждение Б также неверное.

Ответ’.4.

14. В реакции, схема которой

KOH + NO2 → KNO2 + KNO3 + H2O

Элемент азот

1) является окислителем

2) является восстановителем

3) является и окислителем, и восстановителем

4) не проявляет окислительно-восстановительных свойств

Решение. В данной химической реакции атомы азота и повышают, и понижают степень окисления:

N+4 + Ё→ N+3 (реакция восстановления)

N+4- Ё→ N+5 (реакция окисления)

Подобные реакции называются реакциями диспропорционирования, или реакциями само­окисления-самовосстановления. Азот в этом случае является и окислителем, и восстановителем.

Ответ:3.

15. На какой диаграмме распределение массовых долей элементов (в %) соответствует коли­чественному составу силиката натрия?

D 2) 3) 4)

Решение. Рассчитаем массовые доли элементов в силикате натрия Na2SiO3:

HNa) = 2 • 23/122 = 0,377 или 37,7%

W(Si) = 28/122 = 0,230 или 23,0%

W(O) = 3 • 16/122 = 0,393 или 39,3%

Как видно, результаты совпадают с данными, приведёнными на диаграмме 1.

Ответ:1.

16. В ряду химических элементов: As → Se → Br

1) увеличивается радиус атомов

2) увеличивается электроотрицательность

3) усиливаются основные свойства высших оксидов

4) возрастает значение высшей степени окисления

5) увеличивается число заполненных электронных слоев

Решение. Элементы As → Se → Br находятся в главных подгруппах четвёртого периода Периодической системы Д. И. Менделеева и расположены в ряду в порядке возрастания поряд­ковых номеров.

Проанализируем предложенные в условии задания характеристики данного ряда элементов:

6) по периоду с увеличением порядкового номера радиус атомов уменьшается, следова­тельно, ответ Неверный;

7) электроотрицательность по периоду с увеличением порядкового номера увеличивает­ся: Ответ верный;

8) основный характер свойств высших оксидов по периоду справа налево ослабевает, сле­довательно, Ответ неверный;

9) степень окисления в высших оксидах для большинства элементов главных подгрупп равна номеру группы. Мышьяк — элемент V группы, селен находится в VI группе, а бром в VII, следовательно, Ответ верный’,

10) так как указанные элементы находятся в одном периоде, число электронных слоёв в атомах этих элементов одинаковое, следовательно, Ответ неверный.

Ответ:24.

17. Для метанола верны следующие утверждения:

1) молекула содержит одинаковое число атомов кислорода и атомов углерода

2) все связи в молекуле ковалентные полярные

3) является газообразным веществом (н. у.)

4) реагирует с оксидом кальция

5) изменяет окраску лакмуса

Решение. Проведём анализ приведённых в задании утверждений.

6) Запишем формулу метанола: CH3OH. В состав молекулы входит один атом углерода и один атом кислорода. Следовательно, первое утверждение Верно;

7) в молекулах спиртов все связи между атомами ковалентные. Утверждение Верное;

8) для спиртов характерно наличие межмолекулярных водородных связей между гидро­ксильными группами. По этой причине среди спиртов нет газообразных соединений. Метанол при нормальных условиях является жидкостью. Утверждение Неверное;

9) спирты проявляют очень слабые кислотные свойства, они вступают в реакцию заме­щения с активными металлами, а в реакцию обмена с оксидами металлов не вступают, следовательно, утверждение Неверное;

10) кислотные свойства спиртов очень слабые, в водном растворе они практически не дис­социируют, поэтому не изменяют окраску индикаторов, утверждение Неверное.

Ответ:12.

18. Установите соответствие между реагирующими веществами и признаком протекающей между ними реакции.

Решение. Для того чтобы правильно определить признаки протекающих реакций, необхо­димо записать уравнения этих реакций и определить физические свойства образующихся при этом веществ.

A) K3PO4 + 3AgNO3 = Ag3PO4 + 3KNO3

В результате этой реакции образуется нерастворимый фосфат серебра. Это осадок желтого цвета. Ответ: А — 4.

Б) Zn + 2K0H + 2H2O = K2[Zn(OH)4j + H2

При взаимодействии цинка с раствором гидроксида натрия выделяется водород — бес­цветный газ без запаха.

Ответ: Б — 1.

B) H2SO4 + Na2SO3 = Na2SO4 + SO2 + H2O

Взаимодействие сульфитов с сильными кислотами приводит к выделению сернистого га­за — бесцветного газа с запахом (запах зажжённой спички).

Ответ: В — 2.

19. Установите соответствие между формулой вещества и реагентами, с каждым из которых оно может взаимодействовать.

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА A) N2 Б) SO2 B) AgNO3

РЕАГЕНТЫ 1) H2OjNaOH 2) LijO2 3) H2OjSiO2 4) ZnjAlBr3

Решение. Выполнение задания следует начать с анализа свойств веществ, расположенных в левом столбце. Это позволит определить два вещества в правом столбце, каждое из которых

Будет вступать в реакцию с одним из веществ в левом.

A) Азот — простое вещество, неметалл. При комнатной температуре азот реагирует с ли­тием.

N2 + 6Li = 2Li3N

В условиях электрического разряда азот взаимодействует с кислородом.

O2 + N2 = 2N0

Ответ: А — 2.

Б) SO2— сернистый газ, является кислотным оксидом. Кислотные оксиды взаимодейст­

Вуют с основными оксидами и щелочами.

SO2 + H2O = H2SO3

SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O

Ответ: Б — 1.

B) Нитрат серебра AgNO3в растворе вступает в реакцию замещения с. более активными металлами, например, с цинком:

2AgNO3 + Zn = Zn(NO3)2 + 2Ag

Качественными реагентами на катион серебра являются галогенид-анионы (кроме фто — рид-иона). В растворе нитрат серебра вступает в реакцию обмена с бромидом алюминия:

3AgNO3 + AlBr3 = Al(NO3)3 + 3AgBr∣

Ответ: В — 4.

20. Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции

NH3 + CuO → Cu + N2 + H2O

Определите окислитель и восстановитель.

Решение.

1. Расставим степени окисления химических элементов.

N~3H3 + Cu+2O»2 → Cu0 + Nθ + HjO 2

2. Определим, какие химические элементы поменяли свои степени окисления в этой ре­акции.

Расставив степени окисления химических элементов, мы увидели, что азот в степени окисления -3 превратился в азот в степени окисления 0. Медь в степени окисления +2 превра­тилась в медь в степени окисления 0.

Запишем схемы процессов окисления и восстановления.

Атом меди принял два электрона:

Cu+2+2β = Cu0

Два атома азота отдали шесть электронов:

2N^3- 6β = N02

Чтобы соблюдался электронный баланс, т. е. число отданных и принятых электронов было одинаковым, необходимо поставить слева от вертикальной черты множители (коэффициенты) таким образом, чтобы произведение числа электронов на множитель (коэффициент) в первой строчке, было равно произведению числа электронов на множитель (коэффициент) во второй строчке баланса:

3∣ Cu+2 + 2ё = Cu0
l∣2N-3-6e=Nθ

Числа, которые мы получили, помогут нам расставить коэффициенты. Они будут равны коэффициентам перед соответствующими веществами в правой части уравнения.

2NH3 + 3CuO → ЗСи + N2 + H2O

Теперь попробуем расставить остальные коэффициенты в уравнении реакции, учитывая те, которые мы поставили по методу электронного баланса. Мы видим, что количество атомов водо­рода в левой части уравнения равно шести: поставим коэффициент «3» перед формулой воды.

2NH3 + 3CuO = ЗСи + N2 + 3H2O

И в завершение указываем: N 3(или NH3) — восстановитель, Cu+2(или CuO) — окисли­тель.

Методические рекомендации по оцениванию задания 20

Содержание верного ответа и указания по оцениванию (допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)	Баллы
Элементы ответа: 1) Составлен электронный баланс: 3 I Cu+2 + 2ё = Cu0 11 2N~3- 6ё = N02 2) Указано, что N-3(или NH3) — восстановитель, Cu+2(или CuO) — окислитель. 3) Составлено уравнение реакции: 2NH3 + ЗСиО = ЗСи + N2 + 3H2O
Ответ правильный и полный, содержит все названные выше элементы	3
В ответе допущена ошибка только в одном из элементов	2
В ответе допущены ошибки в двух элементах	1
Все элементы ответа записаны неверно	0
Максимальный, балл	3

21. Вычислите массу 10%-ного раствора соляной кислоты, который потребуется для полного растворения 19,6 г гидроксида меди(П).

Решение.

1. Составим уравнение реакции

2HC1 + Cu(OH)2 = CuCl2 + 2H2O

По данным условия задачи определим количество вещества гидроксида меди(П): Zi(Cu(OH)2) = Zn(Cu(OH)2)ZM(Cu(OH)2)

N(Cu(OH)2) = 19,6 / 98 = 0,2 моль

2. Рассчитаем массу HCl:

По уравнению реакции:

N(HCl) = 2n(Cu(OH)2) = 2 • 0,2 = 0,4 моль

Zn(HCl) = n(HCl) M(HCl) = 0,4 • 36,5 = 14,6 г

3. Находим массу раствора HCl: ^,(P—Pa) ^1(в-ва)/^

Zn(p pa)= 14,6/0,1 = 146 г Ответ:146 г.

Методические рекомендации по оцениванию задания 21

Элементы ответа (допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)	Баллы
1) Составлено уравнение реакции: 2HC1 + Cu(OH)2 = CuCl2 + 2H2O 2) По данным условия задачи определено количество вещества гидроксида меди(П) и рассчитана масса хлороводорода: N(Cu(OH)2) = zn(Cu(OH)2)∕M(Cu(OH)2) n(Cu(OH)2) = 19,6 / 98 = 0,2 моль n(HCl) = 2n(Cu(OH)2j = 2 • 0, 1 = 0,4 моль τn(HCl) = n(HCl) M(HCl) = 0,4 • 36,5 = 14,6 г 3) Найдена масса раствора HCl: ^,(P—Pa) ^»(в-ва)/ Тп(р ра)= 14,6/0,1 = 146 г
Критерии оценивания
Ответ правильный и полный, включает все названные элементы	3
Правильно записаны два из названных выше элементов	2
Правильно записан один из названных выше элементов	1
Все элементы ответа записаны неверно	0
Максимальный балл	3

22. Для проведения эксперимента предложены следующие реактивы: карбонат кальция, рас­творы нитрата натрия, гидроксида натрия, соляной кислоты и сульфата натрия.

Используя необходимые вещества только из этого списка, получите в результате двух последовательных реакций раствор карбоната натрия.

Опишите признаки проводимых реакций. Для первой реакции напишите сокращённое ионное уравнение.

Решение. Проанализируем список предложенных реактивов: источником карбонат — аниона может быть только карбонат кальция. Карбонат кальция — нерастворимое в воде веще­ство, вступает в реакцию обмена только с кислотами. В списке предложенных веществ есть со­ляная кислота. Запишем уравнение протекающей реакции:

CaCO3 + 2HC1 = CaCl2 + CO2 + H2O

В результате этой реакции выделяется углекислый газ, являющийся кислотным оксидом. Кислотные оксиды взаимодействуют со щелочами. Из веществ, предложенных в задании, ще­лочь является гидроксидом натрия. Запишем уравнение второй реакции:

2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O

Таким образом, мы получили в результате двух последовательных реакций карбонат натрия.

Признаком протекания первой реакции является выделение газа. Во второй реакции ви­димые признаки протекания реакции отсутствуют.

Составим сокращенное ионное уравнение первой реакции. Для этого сначала запишем полное ионное уравнение реакции. Учтём, что карбонат кальция нерастворим, а оксиды не яв­ляются электролитами

CaCO3 + 2H+ + 2СГ — Ca2+ + 2CΓ + CO2 + H2O

Сократим имеющиеся в правой и левой части уравнения хлорид-анионы

CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + CO2 + H2O.

Методические рекомендации по оцениванию задания 22

Содержание верного ответа и указания по оцениванию (допускаются иные форму­лировки ответа, не искажающие его смысла)	Баллы
Составлены уравнения двух проведённых реакций 1) CaCO3 + 2HC1 = CaCl2 + CO2 + H2O 2) 2NaOH + CO2- Na2CO3 + H2O Описаны признаки протекания реакций: 3) признаком протекания первой реакции является выделение газа; 4) во второй реакции видимые признаки протекания реакции отсутствуют. Составлено сокращённое ионное уравнение второй реакции: 5) CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + C02↑ + H2O.
Ответ правильный и полный, содержит все названные элементы	5
Правильно записаны четыре элемента ответа	4
Правильно записаны три элемента ответа	3
Правильно записаны два элемента ответа	2
Правильно записан один элемент ответа	1
Все элементы ответа записаны неверно	О
Максимальный балл	5