Химия 11 класс Теперь посчитаем заполненные подуровни: 1s, 1-§. Структура атома 2s, 2p, 3s, 3p, 4s. Всего 6 подуровней. 1. Определите количество заполненных уровней и подуровней элемента с порядковым номером 36? A) 3 и 8; B) 3 и 7; C) 2 и 6; D) 3 и 6. Решение: Для решения этой задачи сначала определим, какой элемент имеет порядковый номер 36. Согласно периодической системе, это криптон (Kr). Максимальное число электронов на уровне Правильный ответ: A определяется формулой N = 2n2. На 1-м уровне 3. Сколько неспаренных электронов имеет — 2 электрона, на 2-м — 8, на 3-м — 18, на 4- элемент с порядковым номером 25? A) 3; B) 4; м — 32. Электронная конфигурация криптона: C) 5; D) 6. 1s22s22p63s23p64s23d104p6. Решение: У криптона полностью заполнены 1-й (2e), 2-й (8e) и 3-й (18e) уровни. Итого 3 заполненных Элемент с порядковым номером 25 — это уровня. марганец (Mn). Его электронная Заполненные подуровни: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, конфигурация: 1s22s22p63s23p64s23d5. 3d, 4p. Итого 8 заполненных подуровней. Неспаренные электроны находятся на 3d- подуровне. Согласно правилу Хунда, 5 Правильный ответ: A электронов на d-подуровне (который имеет 5 2. Определите количество заполненных орбиталей) располагаются по одному в каждой уровней и подуровней элемента с порядковым ячейке. номером 20? A) 2 и 6; B) 2 и 7; C) 3 и 6; D) 2 и Следовательно, у атома марганца 5 8. неспаренных электронов. Решение: Правильный ответ: C Порядковый номер 20 принадлежит кальцию 4. Сколько неспаренных электронов имеет (Ca). Его электронная конфигурация: элемент с порядковым номером 28? A) 2 B) 3 1s22s22p63s23p64s2. C) 4 D) 5 Проанализируем заполнение уровней: 1-й Решение: уровень (2e) — заполнен, 2-й уровень (8e) — заполнен, 3-й уровень (макс. 18e) содержит Элемент с порядковым номером 28 — это только 8 электронов — не заполнен. Таким никель (Ni). Его электронная конфигурация: образом, полностью заполнены 2 уровня. 1s22s22p63s23p64s23d8. Рассмотрим распределение электронов на 3d- подуровне. В 5 орбиталях d-подуровня находятся 8 электронов. Сначала заполняется по одному электрону в каждую ячейку (5 электронов), затем оставшиеся 3 электрона образуют пары. В итоге 3 орбитали будут с парами электронов, а 2 орбитали останутся с одиночными (неспаренными) электронами. Правильный ответ: A Telegram: @master_biochemistry • YouTube: Мастер биохимик • Instagram: Расул Косимович Автор решнений с картинками Berdimuradov Shermuhammad Химия 11 класс 5. Каково максимальное количество электронов в энергетическом подуровне с орбитальным квантовым числом 3? A) 14; B) 26; C) 34; D) 22. Решение: Орбитальное квантовое число l определяет тип подуровня: l=0 (s), l=1 (p), l=2 (d), l=3 (f). В условии указано l = 3, что соответствует f- подуровню. Количество орбиталей на подуровне равно 2l + 1, т.е. 2*3 + 1 = 7 орбиталей. Так как в каждой орбитали может быть Правильный ответ: D максимум 2 электрона, то общая емкость подуровня: 7 * 2 = 14 электронов. 2-§. Периодический закон 1. Найдите общую формулу водородных соединений элементов, если общая формула его высшего оксида EO3. Правильный ответ: A A) EH3; B) EH4; C) EH; D) H2E. 6. Каково максимальное количество электронов Решение: в энергетическом подуровне с орбитальным Решение этой задачи основывается на квантовым числом 2? A) 26; B) 34; C) 18; D) 10. положении элемента в периодической системе. Решение: Высший оксид состава EO3 (валентность Орбитальное квантовое число l = 2 элемента равна VI) образуют элементы VI соответствует d-подуровню. группы. На d-подуровне имеется 5 орбиталей. Для элементов VI группы общая формула Максимальное число электронов летучего водородного соединения рассчитывается по формуле 2(2l + 1). соответствует H2E (или EH2). Это можно Для l = 2: 2(2*2 + 1) = 2 * 5 = 10 электронов. увидеть в таблице ниже: Правильный ответ: D 7. Каково максимальное количество электронов в энергетическом подуровне с орбитальным квантовым числом 0? A) 32; B) 18; C) 8; D) 2. Решение: Орбитальное квантовое число l = 0 соответствует s-подуровню. Правильный ответ: D На s-подуровне имеется только 1 орбиталь 2. Найдите общую формулу водородных (ячейка). соединений элементов, если общая формула В одну орбиталь может поместиться не более его высшего оксида E2O5. 2 электронов. A) EH3; B) EH4; C) EH; D) H2E. Telegram: @master_biochemistry • YouTube: Мастер биохимик • Instagram: Расул Косимович Автор решнений с картинками Berdimuradov Shermuhammad Химия 11 класс Решение: 4. Напишите электронную конфигурацию элемента № 28 и определите соотношение p- и Высший оксид состава E2O5 (валентность s-электронов. элемента равна V) характерен для элементов пятой группы периодической системы. Решение: Следовательно, общая формула водородного Элемент с порядковым номером 28 — это соединения для элементов этой группы — никель (Ni). Его полная электронная EH3. конфигурация записывается следующим образом: 1s22s22p63s23p64s23d8. Подсчитаем количество электронов: s-электроны: 1s2, 2s2, 3s2, 4s2 — всего 8 электронов. p-электроны: 2p6, 3p6 — всего 12 электронов. Правильный ответ: A Находим соотношение p-электронов к s- электронам: 12 / 8 = 1,5. Таким образом, 3. Найдите общую формулу водородных соотношение (p)1,5 : 1(s). соединений элементов, если общая формула его высшего оксида EO2. Правильный ответ: 1s22s22p63s23p64s23d8; A) EH4; B) EH; C) EH3; D) H2E. 1:1,5 Решение: 5. Напишите электронную конфигурацию элемента № 20 и определите соотношение p- и Оксид состава EO2 (валентность элемента IV) s-электронов. образуют элементы четвертой группы. Для элементов IV группы характерны Решение: водородные соединения состава EH4. Элемент с порядковым номером 20 — это кальций (Ca). Его электронная конфигурация: 1s22s22p63s23p64s2. Подсчитаем количество электронов: s-электроны: 1s2, 2s2, 3s2, 4s2 — всего 8 электронов. Правильный ответ: A p-электроны: 2p6, 3p6 — всего 12 электронов. Отношение p-электронов к s-электронам составляет: 12 / 8 = 1,5. То есть (p)1,5 : 1(s). Правильный ответ: 1s22s22p63s23p64s2; 1:1,5 6. Как изменяются следующие признаки с увеличением порядкового номера элементов Telegram: @master_biochemistry • YouTube: Мастер биохимик • Instagram: Расул Косимович Автор решнений с картинками Berdimuradov Shermuhammad Химия 11 класс IIA группы периодической системы элементов 2) Число энергетических уровней равно Д. И. Менделеева? номеру периода, оно увеличивается. 1) количество электронов во внешнем 3) Атомный радиус при добавлении новых энергетическом уровне; уровней увеличивается. 2) количество энергетических уровней; 4) Количество протонов равно порядковому 3) атомный радиус; номеру, оно увеличивается. 4) количество протонов; 5) Потенциал ионизации уменьшается, так как 5) потенциал ионизации. внешние электроны всё слабее притягиваются A) не изменяется — 1; увеличивается — 2, 3, 4; к ядру. уменьшается — 5; Правильный ответ: C B) уменьшается — 1; увеличивается — 2, 4; не изменяется — 3, 5; 7. Какие изменения наблюдаются у элементов C) не изменяется — 1; увеличивается — 2, 3, 4; основных подгрупп с увеличением порядкового уменьшается — 5; номера элементов в периодической таблице D) не изменяется — 1; увеличивается — 2, 4; элементов Д. И. Менделеева? уменьшается — 3, 5. 1) радиус атома; 2) электроотрицательность; 3) металлические свойства; 4) неметаллические Решение: свойства; 5) атомная масса. Для решения проанализируем изменение A) увеличивается — 1, 3, 5; уменьшается — 2, свойств в группе сверху вниз (с ростом 4; порядкового номера): B) уменьшается — 1, 4; увеличивается — 2, 3, 5; C) уменьшается — 1, 3, 5; увеличивается — 2, 4; D) уменьшается — 1, 2, 3; увеличивается — 4, 5. Решение: С ростом порядкового номера в главных подгруппах (сверху вниз): 1) Радиус атома увеличивается из-за роста числа электронных слоев. 2) Электроотрицательность уменьшается, так как ядро хуже удерживает валентные электроны. 3) Металлические свойства (способность отдавать электроны) увеличиваются. 4) Неметаллические свойства уменьшаются. 5) Атомная масса увеличивается. Таким образом: 1, 3, 5 — увеличиваются; 2, 4 — уменьшаются. Правильный ответ: A 3-§. Атомная структура. Ядерные реакции 1. Определите ряд изоэлектронов. 1) Ca2+; 2) 1) Число внешних электронов в главной Na+; 3) K+; 4) Cl-; 5) P3-; 6) Ne. подгруппе равно номеру группы (II), поэтому A) 1; 2 B) 2; 5 C) 3; 6 D) 1; 4 оно не изменяется. Telegram: @master_biochemistry • YouTube: Мастер биохимик • Instagram: Расул Косимович Автор решнений с картинками Berdimuradov Shermuhammad Химия 11 класс Решение: 4. Найдите вариант, где даны изотопы. 1) Ca; 2) Ar; 3) 40K; 4) Cl; 5) 42Ca; 6) Cl. Изоэлектроны — это частицы, имеющие одинаковое число электронов. Определим A) 4; 6 B) 2; 3 C) 3; 6 D) 1; 5 число электронов для каждой частицы: Решение: 2+ - 1) Ca : 20 - 2 = 18 e Изотопы — это атомы одного и того же 2) Na+: 11 - 1 = 10 e- элемента, имеющие одинаковый заряд ядра 3) K+: 19 - 1 = 18 e- (число протонов), но разную массу. - - 4) Cl : 17 + 1 = 18 e 1) Ca: p = 20, Ar = 40 5) P3-: 15 + 3 = 18 e- 2) Ar: p = 18, Ar = 40 6) Ne: 10 e- 3) 40K: p = 19, Ar = 40 Одинаковое число электронов (18) имеют 4) 37Cl: p = 17, Ar = 37 частицы 1, 3, 4, 5. Из предложенных вариантов 5) 42Ca: p = 20, Ar = 42 подходит пара 1 и 4. 6) Cl: p = 17, Ar = 35,5 Правильный ответ: D Атомы 1 и 5 являются изотопами кальция (p=20). 2. Какие из данных атомов являются изотонами? 1) Ca; 2) Ar; 3) 40K; 4) 37Cl; 5) 42Ca; Правильный ответ: D 6) Cl. 5. Определите процентное содержание A) 1; 3 B) 2; 5 C) 3; 6 D) 4; 6 незаряженных нуклонов от общего количества Решение: всех элементарных частиц в изотопе 56Fe. Изотоны — это атомы с одинаковым числом A) 47,3; B) 32,1; C) 52,7; D) 36,58. нейтронов (n = Ar - p). Составим таблицу: Решение: 1) Ca: Ar=40, p=20, n=20 Незаряженные нуклоны — это нейтроны. В 2) Ar: Ar=40, p=18, n=22 атоме железа 56Fe: 3) 40K: Ar=40, p=19, n=21 Число протонов (p) = 26 4) 37Cl: Ar=37, p=17, n=20 Число электронов (e) = 26 5) 42Ca: Ar=42, p=20, n=22 Число нейтронов (n) = Ar - p = 56 - 26 = 30 6) Cl: Ar=35,5, p=17, n=18,5 Общее число частиц = p + e + n = 26 + 26 + 30 Одинаковое число нейтронов (22) имеют = 82 частицы 2 и 5. Вычислим процент нейтронов: Правильный ответ: B ω(n) = (30 / 82) * 100% = 36,58% 3. Какие из данных атомов являются Правильный ответ: D изобарами? 1) Ca; 2) Ar; 3) 40K; 4) Cl; 5) 42Ca; 6) 6. Определите процентное содержание Cl. незаряженных частиц от общего количества A) 1; 5 B) 4; 6 C) 1; 2; 3 D) 1; 2 всех элементарных частиц в изотопе 63Cu. Решение: A) 36,9; B) 31,5; C) 46,0; D) 53,9. Изобары — это атомы с одинаковой Решение: относительной атомной массой (Ar). В атоме меди 63Cu: 1) Ca: Ar = 40 Число протонов (p) = 29 2) Ar: Ar = 40 Число электронов (e) = 29 3) 40K: Ar = 40 Число нейтронов (n) = 63 - 29 = 34 4) Cl: Ar = 35,5 Общее число частиц = 29 + 29 + 34 = 92 5) 42Ca: Ar = 42 Вычислим процент нейтронов: 6) Cl: Ar = 35,5 ω(n) = (34 / 92) * 100% = 36,95% (округляем Одинаковую массу (40) имеют атомы под согласно вариантам до 36,9 или 37,6 в номерами 1, 2 и 3. зависимости от Ar в расчетах оригинала) Правильный ответ: C Telegram: @master_biochemistry • YouTube: Мастер биохимик • Instagram: Расул Косимович Автор решнений с картинками Berdimuradov Shermuhammad Химия 11 класс В оригинале решения использовано Ar=64 (n=35, всего 93): (35/93)*100 = 37,6. Для 63Cu и ответа A наиболее близко 36,9. Правильный ответ: A 7. В ядре изотопа содержится 74 нейтрона и 41,73% протонов. Найти относительную атомную массу изотопа. A) 137; B) 127; C) 131; D) 119. Решение: В молекуле HClO4 присутствует 5 сигма- Ядро состоит из протонов и нейтронов. Если связей и 3 пи-связи. протоны составляют 41,73%, то на нейтроны Правильный ответ: B приходится: ω(n) = 100% - 41,73% = 58,27% 2. Определите количество σ- и π-связей в Так как 74 нейтрона составляют 58,27%, молекуле перманганата калия. A) 10;6; B) 5;3; найдем общее число нуклонов (Ar): C) 4;2; D) 8;4. Решение: Решение данного вопроса следующее: Ar = (74 * 100) / 58,27 = 126,99 ≈ 127 Правильный ответ: B 8. В ядре изотопа содержится 81 нейтрона и 40,87% протонов. Найти относительную атомную массу изотопа. A) 137; B) 127; C) 131; D) 119. Решение: В молекуле KMnO4 присутствует 5 сигма- Найдем процентное содержание нейтронов в связей и 3 пи-связи. ядре: Правильный ответ: B ω(n) = 100% - 40,87% = 59,13% Составим пропорцию для нахождения 3. Определите количество σ- и π-связей в относительной атомной массы (общего числа молекуле фосфата стронция. A) 21;3; B) 7;1; C) нуклонов): 14;2; D) 28;4. 81 нейтрон — 59,13% Решение: Ar — 100% Решение данного вопроса следующее: Ar = (81 * 100) / 59,13 = 136,98 ≈ 137 Правильный ответ: A 4-§. Виды химических связей. Кристаллические решетки 1. Определите количество σ- и π-связей в молекуле хлорной кислоты. A) 10;6; B) 5;3; C) 4;2; D) 8;4. Решение: Решение данного вопроса следующее: Telegram: @master_biochemistry • YouTube: Мастер биохимик • Instagram: Расул Косимович Автор решнений с картинками Berdimuradov Shermuhammad Химия 11 класс В молекуле Sr3(PO4)2 присутствует 14 сигма- связей и 2 пи-связи. Правильный ответ: C 4. Определите количество σ- и π-связей в молекуле фосфата кальция. A) 7;1; B) 21;3; C) 14;2; D) 28;4. Решение: Решение данного вопроса следующее: Исходя из структурных формул: 1) N2 (две π- связи в тройной связи), 5) C2H2 (две π-связи в тройной связи), 6) CO2 (две двойные связи содержат по одной π-связи, итого две). Правильный ответ: D 6. Среди приведенных веществ определите вещества с ионной связью: 1) оксид хрома (III); В молекуле Ca3(PO4)2 присутствует 14 сигма- 2) оксид цезия; 3) оксид хлора (V); 4) оксид связей и 2 пи-связи. серы (IV); 5) оксид фосфора (V); 6) оксид кальция. A) 4,5,6; B) 1,2,6; C) 3,4,5; D) 1,5,6. Правильный ответ: C Решение: 5. Найдите молекулы, имеющие две π-связи: 1) Для решения этого вопроса сначала запишем азот; 2) кислород; 3) метан; 4) оксид серы (VI); молекулярные формулы веществ: 1) Cr2O3; 2) 5) ацетилен; 6) углекислый газ. A) 1, 6; B) 3, 4; Cs2O; 3) Cl2O5 ; 4) SO2; 5) P2O5; 6) CaO. C) 2, 3, 4; D) 1, 5, 6. Для образования ионной связи разность Решение: относительных электроотрицательностей Для решения этого вопроса необходимо (ОЭО) атомов должна быть больше 1,8, и составить структурные формулы каждого из соединение обычно состоит из металла и предложенных веществ: неметалла. Проверим разность ОЭО: 1) Cr2O3 (3,5 - 1,6 = 1,9); 2) Cs2O (3,5 - 0,7 = 2,8); 3) Cl2O5 (3,5 - 3,0 = 0,5); 4) SO2 (3,5 - 2,5 = 1,0); 5) P2O5 (3,5 - 2,1 = 1,4); 6) CaO (3,5 - 1,0 = 2,5). Ионная связь характерна для оксидов 1, 2 и 6. Правильный ответ: B 7. Расположите данные вещества в порядке увеличения полярности связи. 1) CH4; 2) NH3; 3) H2O; 4) HF. A) 2,4,1,3; B) 4,3,2,1; C) 1,2,3,4; D) 3,2,4,1. Решение: Полярность связи увеличивается с ростом разности относительных Telegram: @master_biochemistry • YouTube: Мастер биохимик • Instagram: Расул Косимович Автор решнений с картинками Berdimuradov Shermuhammad Химия 11 класс электроотрицательностей (ΔОЭО) элементов. массе по формуле n = m / Ar. Относительная Вычислим ΔОЭО для каждого вещества: атомная масса меди Ar(Cu) = 64. 1) CH4: ΔОЭО = 2,5 - 2,1 = 0,4 n = 128 г / 64 г/моль = 2 моль. 2) NH3: ΔОЭО = 3,0 - 2,1 = 0,9 Правильный ответ: 2 моль 3) H2O: ΔОЭО = 3,5 - 2,1 = 1,4 4) HF: ΔОЭО = 4,1 - 2,1 = 2,0 4. Определите количество вещества углерода в Порядок увеличения полярности: CH4 < NH3 < графите массой 120 г. H2O < HF. Решение: Правильный ответ: C Графит состоит из атомов углерода. Для расчета количества вещества используем 8. Расположите данные вещества в порядке формулу n = m / Ar, где Ar(C) = 12. увеличения полярности связи. 1) HCl; 2) H2S; 3) n = 120 г / 12 г/моль = 10 моль. PH3; 4) SiH4. A) 2,4,1,3; B) 4,3,2,1; C) 1,2,3,4; D) 3,4,2,1. Правильный ответ: 10 моль Решение: 5. Определите количество вещества нитрата Рассчитаем разность относительных серебра (I) массой 17 г. электроотрицательностей для данных Решение: соединений: Сначала вычислим молярную массу нитрата 1) HCl: ΔОЭО = 3,0 - 2,1 = 0,9 серебра AgNO3: Mr = 108 + 14 + 16 · 3 = 170 2) H2S: ΔОЭО = 2,5 - 2,1 = 0,4 г/моль. Используем формулу n = m / Mr. 3) PH3: ΔОЭО = 2,2 - 2,1 = 0,1 n = 17 г / 170 г/моль = 0,1 моль. 4) SiH4: ΔОЭО = 2,1 - 1,8 = 0,3 Расположим в порядке возрастания ΔОЭО: Правильный ответ: 0,1 моль PH3 (0,1) < SiH4 (0,3) < H2S (0,4) < HCl (0,9). 6. Определите количество вещества фосфата Правильный ответ: D бария массой 120,2 г. Решение: 5-§. Количество вещества Вычислим молярную массу фосфата бария Ba3(PO4)2: Mr = 137 · 3 + (31 + 16 · 4) · 2 = 411 1. Определите массу 5 моль азота. + 190 = 601 г/моль. Решение: n = m / Mr = 120,2 г / 601 г/моль = 0,2 моль. Для нахождения массы азота используем Правильный ответ: 0,2 моль формулу m = n · M, где молярная масса молекулярного азота N2 равна 28 г/моль. 7. Относительная атомная масса меди равна 64. m = 5 моль · 28 г/моль = 140 г. Определите массу одного атома меди. Решение: Правильный ответ: 140 г Масса одного атома находится путем 2. Рассчитайте массу 4 моль газа хлора. умножения относительной атомной массы на Решение: атомную единицу массы (1 а.е.м. ≈ 1,66 · 10-24 Для нахождения массы газообразного хлора г). используем формулу m = n · M. Молярная ma = Ar(Cu) · 1,66 · 10-24 г = 64 · 1,66 · 10-24 = масса хлора Cl2 составляет 71 г/моль (35,5 · 2). 106,24 · 10-24 г = 10,624 · 10-23 г. m = 4 моль · 71 г/моль = 284 г. Правильный ответ: 10,63 · 10-23 г Правильный ответ: 284 г 8. Относительная атомная масса натрия равна 3. Определите количество вещества 128 г меди. 23. Определите массу одного атома натрия. Решение: Решение: Количество вещества n определяется Для расчета массы одного атома натрия в отношением массы вещества к его атомной граммах используем формулу ma = Ar · 1,66 · 10-24 г. Telegram: @master_biochemistry • YouTube: Мастер биохимик • Instagram: Расул Косимович Автор решнений с картинками Berdimuradov Shermuhammad Химия 11 класс ma = 23 · 1,66 · 10-24 = 38,18 · 10-24 г = 3,818 · Правильный ответ: 3,01 * 1023 10-23 г. 5. Определите число молекул в 4 г метана. Правильный ответ: 3,82 · 10 -23 г Решение: Молярная масса метана M(CH4) = 16 г/моль. 6-§. Закон Авогадро. Смеси газов Находим количество вещества: n = 4 / 16 = 0,25 моль. 1. Найдите массу азота (н.у.) объемом 4,48 л. Находим число молекул: Решение: N = 0,25 * 6,02 * 1023 = 1,505 * 1023 = 15,05 * Для решения данной задачи используем 1022 молярный объем газа при нормальных Правильный ответ: 15,05 * 1022 условиях и молярную массу азота M(N2) = 28 г/моль. 6. Определите число молекул в 89,6 л Составим пропорцию: кислорода (н.у.). 22,4 л — 28 г