Методи за контрол и анализ на веществата

Методи и разделяне

1. Как се нарича анализът, който установява какви вещества или йони съдържа пробата?

   • количествен
   • гравиметричен
   • титриметричен
   • качествен

   Отговор: Качествен анализ

   Качественият анализ отговаря на въпроса какво има в пробата, а количественият колко.

2. Как се нарича анализът, който установява колко от дадено вещество съдържа пробата?

   • Качествен
   • Количествен
   • Структурен
   • Сравнителен

   Отговор: Количествен

   Количественият анализ определя съдържанието (масата, концентрацията) на компонентите в пробата.

3. С кой метод се разделят оцветените компоненти на мастило върху хартия?

   • Хроматография
   • Дестилация
   • Филтруване
   • Сублимация

   Отговор: Хроматография

   При хроматографията компонентите се движат с различна скорост по хартията и се разделят.

4. С кой метод се отделя неразтворено твърдо вещество от течност с помощта на филтърна хартия?

   • Дестилация
   • Филтруване
   • Екстракция
   • Сублимация

   Отговор: Филтруване

   Утайката остава върху хартията, а бистрата течност преминава през нея.

5. С кой метод се получава чиста вода от чешмяна вода?

   • Филтруване
   • Декантиране
   • Дестилация
   • Центрофугиране

   Отговор: Дестилация

   При дестилация водата се изпарява и кондензира, а разтворените соли остават в колбата.

6. Как най-лесно се отделят железни стърготини от смес с пясък?

   • Чрез утаяване
   • С магнит
   • Чрез дестилация
   • Чрез екстракция

   Отговор: С магнит

   Желязото се привлича от магнит, а пясъкът не.

7. Кой метод разделя вещества според различната им разтворимост в два несмесващи се разтворителя?

   • Екстракция
   • Филтруване
   • Центрофугиране
   • Декантиране

   Отговор: Екстракция

   Веществото преминава от единия разтворител в другия, в който е по-разтворимо; използва се делителна фуния.

8. Как се нарича отделянето на течност от утаена твърда фаза чрез внимателно изливане?

   • Декантиране
   • Екстракция
   • Сублимация
   • Хроматография

   Отговор: Декантиране

   При декантиране течността се излива внимателно, а утайката остава на дъното на съда.

9. Кой метод ускорява отделянето на утайка от течност чрез бързо въртене?

   • Кристализация
   • Сублимация
   • Центрофугиране
   • Декантиране

   Отговор: Центрофугиране

   При центрофугирането центробежните ефекти събират по-плътните частици на дъното на епруветката.

10. На измерването на коя величина се основава гравиметричният анализ?

    • обем
    • маса
    • поглъщане на светлина
    • електропроводимост

    Отговор: На масата

    Определяният компонент се превръща в утайка с известен състав, която се претегля.

11. Какво трябва да е изискването към средната проба, взета за анализ?

    • Да има възможно най-голяма маса
    • Да е без примеси
    • Да е нагрята
    • Да отразява състава на целия изследван материал

    Отговор: Да отразява състава на целия изследван материал

    Пробата трябва да е представителна, иначе резултатът няма да описва целия материал.

12. Кой метод разделя смес от течности с близки температури на кипене чрез многократно изпарение и кондензация?

    • Екстракция
    • Филтруване
    • Кристализация
    • Фракционна дестилация

    Отговор: Фракционна дестилация

    Фракционната дестилация (ректификация) използва колона, в която парите многократно кондензират и се изпаряват.

13. При утаяване на сулфатните йони от проба са получени 2,33 g BaSO₄ (M = 233 g/mol). Колко mol SO₄²⁻ е съдържала пробата?

    • 0,01 mol
    • 0,1 mol
    • 0,001 mol
    • 0,233 mol

    Отговор: 0,01 mol

    n(BaSO₄) = 2,33 : 233 = 0,01 mol и всяка формулна единица съдържа един сулфатен йон.

14. От проба с маса 1,0 g са получени 1,435 g AgCl (M = 143,5 g/mol). Каква е масовата част на хлора в пробата? (Cl = 35,5)

    • 14,35%
    • 35,5%
    • 71%
    • 3,55%

    Отговор: 35,5%

    n(AgCl) = 1,435 : 143,5 = 0,01 mol; m(Cl) = 0,01 · 35,5 = 0,355 g, т.е. 35,5% от пробата.

15. Проба с маса 2,0 g съдържа желязо. След утаяване и накаляване са получени 0,80 g Fe₂O₃ (M = 160 g/mol). Каква е масовата част на желязото? (Fe = 56)

    • 40%
    • 28%
    • 14%
    • 56%

    Отговор: 28%

    n(Fe₂O₃) = 0,005 mol, n(Fe) = 0,01 mol, m(Fe) = 0,56 g; 0,56 : 2,0 = 28%.

Комплексни съединения

1. Как се нарича частта от комплексното съединение, записана в квадратни скоби?

   • вътрешна (координационна) сфера
   • външна сфера
   • лиганд
   • анхидрид

   Отговор: Вътрешна сфера

   Вътрешната сфера се състои от комплексообразувателя и свързаните с него лиганди.

2. Как се наричат молекулите или йоните, свързани непосредствено с комплексообразувателя?

   • Катиони
   • Изомери
   • Лиганди
   • Радикали

   Отговор: Лиганди

   Лигандите (например NH₃, CN⁻, H₂O) са свързани с централния атом във вътрешната сфера.

3. Как се нарича централният атом или йон в комплексното съединение?

   • Лиганд
   • Комплексообразувател
   • Външна сфера
   • Катализатор

   Отговор: Комплексообразувател

   Около комплексообразувателя са разположени лигандите.

4. Какво е координационното число на медта в [Cu(NH₃)₄]²⁺?

   • 2
   • 4
   • 6
   • 8

   Отговор: 4

   Около йона Cu²⁺ са координирани четири молекули амоняк.

5. Как се нарича частта от комплексното съединение, записана извън квадратните скоби?

   • Външна сфера
   • Лиганд
   • Комплексообразувател
   • Координационно число

   Отговор: Външна сфера

   Йоните извън квадратните скоби (например K⁺ в K₄[Fe(CN)₆]) образуват външната сфера.

6. Коя от изброените частици може да бъде лиганд?

   • Na⁺
   • NH₃
   • CH₄
   • Ne

   Отговор: NH₃

   Лигандът трябва да има несподелена електронна двойка, каквато има азотът в NH₃.

7. Каква е степента на окисление на желязото в K₄[Fe(CN)₆]?

   • +3
   • +2
   • +4
   • +6

   Отговор: +2

   4·(+1) + x + 6·(−1) = 0, откъдето x = +2.

8. Какъв е зарядът на комплексния йон в K₃[Fe(CN)₆]?

   • 3+
   • 3−
   • 6−
   • 2−

   Отговор: 3−

   Трите K⁺ йона дават заряд +3, следователно комплексният йон е [Fe(CN)₆]³⁻.

9. Каква е степента на окисление на платината в [Pt(NH₃)₂Cl₂]?

   • 0
   • +4
   • +2
   • −2

   Отговор: +2

   NH₃ е неутрален, двата Cl⁻ дават −2, комплексът е неутрален, значи Pt е +2.

10. Кой е комплексообразувателят в [Ag(NH₃)₂]Cl?

    • NH₃
    • Cl⁻
    • Ag⁺
    • N³⁻

    Отговор: Йонът Ag⁺

    Сребърният йон приема електронните двойки на двете амонячни молекули (лигандите). Cl⁻ е във външната сфера.

11. Каква връзка свързва лигандите с комплексообразувателя?

    • Йонна
    • Метална
    • Водородна
    • Донорно-акцепторна (координативна)

    Отговор: Донорно-акцепторна (координативна)

    Лигандът предоставя несподелена електронна двойка, а комплексообразувателят свободна орбитала.

12. Как се нарича лиганд, който се свързва с комплексообразувателя чрез два донорни атома?

    • Монодентатен
    • Амбидентатен
    • Неутрален
    • Бидентатен

    Отговор: Бидентатен

    Бидентатните лиганди (напр. етилендиамин) заемат две координационни места и образуват хелатен пръстен.

13. Как се нарича съединението [Cu(NH₃)₄]SO₄?

    • Тетраамминмед(IV) сулфат
    • Меден(I) амониев сулфат
    • Тетраамминмед(II) сулфат
    • Тетраамминсулфатомед(II)

    Отговор: Тетраамминмед(II) сулфат

    Четири лиганда NH₃ (представка тетра-), мед със степен на окисление +2, външна сфера SO₄²⁻.

14. Как се нарича K₄[Fe(CN)₆]?

    • Калиев хексацианоферат(III)
    • Калиев тетрацианоферат(II)
    • Калиев хексацианоферат(II)
    • Железен(II) цианид

    Отговор: Калиев хексацианоферат(II)

    Шест цианидни лиганда (хексациано), анионен комплекс (-ферат) и желязо със степен на окисление +2.

15. Каква пространствена форма има комплексен йон с координационно число 6, например [Fe(CN)₆]³⁻?

    • Октаедрична
    • Тетраедрична
    • Линейна
    • Тригонална

    Отговор: Октаедрична

    Шестте лиганда са разположени във върховете на октаедър около комплексообразувателя.

Разтворимост

1. Как се нарича разтвор, в който при дадена температура повече вещество не може да се разтвори?

   • ненаситен
   • пренаситен
   • наситен
   • разреден

   Отговор: Наситен разтвор

   В наситения разтвор разтвореното вещество е в равновесие с неразтвореното.

2. Как се нарича разтвор, в който при същата температура може да се разтвори още от веществото?

   • Наситен
   • Ненаситен
   • Пресищен
   • Колоиден

   Отговор: Ненаситен

   Ненаситеният разтвор съдържа по-малко вещество от максимално възможното при дадената температура.

3. Как се нарича неустойчив разтвор, в който има повече разтворено вещество, отколкото в наситения?

   • Наситен
   • Пренаситен
   • Разреден
   • Ненаситен

   Отговор: Пренаситен

   Пренаситеният разтвор се получава при внимателно охлаждане и лесно кристализира.

4. Как се записва произведението на разтворимост на AgCl?

   • K_sp = [Ag⁺][Cl⁻]
   • K_sp = [Ag⁺] + [Cl⁻]
   • K_sp = [AgCl] : ([Ag⁺][Cl⁻])
   • K_sp = [Ag⁺]²[Cl⁻]

   Отговор: K_sp = [Ag⁺][Cl⁻]

   Произведението на разтворимост е произведението на равновесните концентрации на йоните в наситения разтвор.

5. Как се изменя разтворимостта на повечето твърди вещества във вода при нагряване?

   • Намалява
   • Не се променя
   • Става нула
   • Увеличава се

   Отговор: Увеличава се

   За повечето твърди вещества разтварянето е ендотермично и разтворимостта нараства с температурата.

6. Как се изменя разтворимостта на газовете във вода при повишаване на налягането?

   • Намалява
   • Не се изменя
   • Увеличава се
   • Става нула

   Отговор: Увеличава се

   Разтворимостта на газ е пропорционална на парциалното му налягане над разтвора (закон на Хенри).

7. Кога от разтвор се отделя утайка на трудноразтворима сол?

   • когато йонното произведение превиши K_sp
   • когато йонното произведение е по-малко от K_sp
   • само при нагряване
   • когато разтворът се разреди

   Отговор: Когато произведението на концентрациите на йоните превиши K_sp

   Тогава разтворът е пренаситен по отношение на солта и излишъкът се утаява.

8. Кое от веществата е трудноразтворимо във вода?

   • NaCl
   • KNO₃
   • BaSO₄
   • Na₂SO₄

   Отговор: BaSO₄

   Бариевият сулфат е практически неразтворим, а солите на натрия, калия и нитратите са разтворими.

9. Разтворимостта на сол е 36 g в 100 g вода. Колко грама сол се разтварят в 200 g вода до насищане?

   • 36 g
   • 18 g
   • 54 g
   • 72 g

   Отговор: 72 g

   В два пъти повече вода се разтваря два пъти повече сол: 2 · 36 g = 72 g.

10. Как се изразява K_sp на Ag₂CrO₄ чрез моларната разтворимост s?

    • s²
    • 4s³
    • 2s³
    • s³

    Отговор: K_sp = 4s³

    [Ag⁺] = 2s, [CrO₄²⁻] = s, K_sp = (2s)² · s = 4s³.

11. Как влияе прибавянето на NaCl върху разтворимостта на AgCl?

    • Намалява я
    • Увеличава я
    • Не я променя
    • AgCl се разтваря напълно

    Отговор: Намалява я

    Ефект на общия йон: увеличената концентрация на Cl⁻ измества равновесието към утайката.

12. Моларната разтворимост на AgCl е 1,3·10⁻⁵ mol/L. Колко е K_sp?

    • ≈ 1,7·10⁻¹⁰
    • 1,3·10⁻⁵
    • 2,6·10⁻¹⁰
    • 3,4·10⁻⁵

    Отговор: ≈ 1,7·10⁻¹⁰

    За сол от вида AB K_sp = s² = (1,3·10⁻⁵)² ≈ 1,7·10⁻¹⁰.

13. Сол от вида A₂B има K_sp = 4,0·10⁻¹². Каква е моларната ѝ разтворимост?

    • 1,0·10⁻⁴ mol/L
    • 2,0·10⁻⁶ mol/L
    • 1,0·10⁻⁶ mol/L
    • 1,6·10⁻⁴ mol/L

    Отговор: 1,0·10⁻⁴ mol/L

    4s³ = 4,0·10⁻¹², s³ = 1,0·10⁻¹², s = 1,0·10⁻⁴ mol/L.

14. Коя от солите от вида AB е най-трудноразтворима?

    • AgCl (K_sp = 1,8·10⁻¹⁰)
    • AgBr (K_sp = 5,0·10⁻¹³)
    • AgI (K_sp = 8,3·10⁻¹⁷)
    • BaSO₄ (K_sp = 1,1·10⁻¹⁰)

    Отговор: AgI (K_sp = 8,3·10⁻¹⁷)

    За соли от един и същи тип моларната разтворимост е s = √K_sp, затова най-малкото K_sp означава най-малка разтворимост.

15. Моларната разтворимост на PbI₂ е 1,5·10⁻³ mol/L. Каква е концентрацията на йодидните йони в наситения разтвор?

    • 1,5·10⁻³ mol/L
    • 0,75·10⁻³ mol/L
    • 3,0·10⁻³ mol/L
    • 2,25·10⁻⁶ mol/L

    Отговор: 3,0·10⁻³ mol/L

    PbI₂ → Pb²⁺ + 2I⁻, затова [I⁻] = 2s = 3,0·10⁻³ mol/L.

Качествен анализ

1. С кой реактив се откриват сулфатни йони?

   • AgNO₃
   • NaOH
   • фенолфталеин
   • BaCl₂

   Отговор: BaCl₂

   Ba²⁺ + SO₄²⁻ → BaSO₄↓, бяла утайка.

2. С какво се откриват карбонатните йони, като се отделя газ?

   • С натриева основа
   • Със солна киселина
   • С дестилирана вода
   • С натриев хлорид

   Отговор: Със солна киселина

   Киселините разлагат карбонатите и се отделя CO₂, който размътва варната вода.

3. В какъв цвят оцветяват пламъка медните йони?

   • Жълт
   • Зелен
   • Виолетов
   • Оранжев

   Отговор: Зелен

   Съединенията на медта оцветяват пламъка в зелено до синьо-зелено.

4. Как се откриват амониевите йони?

   • с AgNO₃ дават бяла утайка
   • с BaCl₂ дават бяла утайка
   • оцветяват пламъка в жълто
   • при нагряване с NaOH се отделя NH₃

   Отговор: При нагряване с основа се отделя амоняк

   NH₄⁺ + OH⁻ → NH₃↑ + H₂O; амонякът се познава по миризмата и по влажен червен лакмус.

5. Какъв цвят има утайката на AgCl?

   • Жълта
   • Черна
   • Бяла
   • Синя

   Отговор: Бяла

   Сребърният хлорид е бяла сирениста утайка; AgBr е светложълта, а AgI е жълта.

6. С кой реактив се откриват хлоридните йони?

   • BaCl₂
   • NaOH
   • AgNO₃
   • KMnO₄

   Отговор: AgNO₃

   Ag⁺ + Cl⁻ → AgCl, бяла сирениста утайка.

7. Какво се наблюдава при добавяне на K₄[Fe(CN)₆] към разтвор с йони Fe³⁺?

   • Кървавочервен разтвор
   • Тъмносиня утайка (берлинско синьо)
   • Бяла утайка
   • Жълта утайка

   Отговор: Тъмносиня утайка (берлинско синьо)

   Това е качествена реакция за Fe³⁺.

8. В какъв цвят натриевите йони оцветяват пламъка?

   • Жълт
   • Виолетов
   • Керемиденочервен
   • Зелен

   Отговор: Жълт

   Натриевите съединения оцветяват безцветния пламък в интензивно жълто.

9. Какъв цвят има утайката, получена при добавяне на NaOH към разтвор на Cu²⁺?

   • Бяла
   • Червенокафява
   • Жълта
   • Синя

   Отговор: Синя

   Cu²⁺ + 2OH⁻ → Cu(OH)₂, синя утайка.

10. Кой реактив при нагряване дава червена утайка с алдехиди?

    • FeCl₃
    • йоден разтвор
    • Cu(OH)₂ (реактив на Фелинг)
    • NaHCO₃

    Отговор: Cu(OH)₂, реактивът на Фелинг

    Алдехидната група редуцира Cu(II) до червения Cu₂O.

11. С кой реактив Cu²⁺ йоните образуват интензивно син разтвор при излишък от реактива?

    • BaCl₂
    • AgNO₃
    • KSCN
    • Разтвор на амоняк

    Отговор: Разтвор на амоняк

    Първо се образува утайка, която в излишък от амоняк се разтваря и се получава синият комплекс [Cu(NH₃)₄]²⁺.

12. С кой реактив се доказва нишесте?

    • Йоден разтвор
    • Бромна вода
    • Фенолфталеин
    • Реактив на Фелинг

    Отговор: Йоден разтвор

    Нишестето с йод дава характерно синьо оцветяване.

13. С кой реактив може да се различи глицерол от етанол?

    • FeCl₃
    • AgNO₃
    • Cu(OH)₂
    • BaCl₂

    Отговор: Cu(OH)₂

    Многовалентните алкохоли разтварят синята утайка Cu(OH)₂ до тъмносин разтвор, а етанолът не.

14. Как се открива двойна C=C връзка в органично съединение?

    • Синьо оцветяване с йод
    • Обезцветяване на бромната вода
    • Бяла утайка с AgNO₃
    • Виолетово оцветяване с FeCl₃

    Отговор: Обезцветяване на бромната вода

    Бромът се присъединява към двойната връзка и жълтокафявият цвят на бромната вода изчезва.

15. Кой реактив дава реакцията "сребърно огледало" с алдехидите?

    • Бромна вода
    • Амонячен разтвор на сребърен оксид
    • Разтвор на FeCl₃
    • Разтвор на BaCl₂

    Отговор: Амонячен разтвор на сребърен оксид

    Алдехидът редуцира сребърните йони от реактива на Толенс до метално сребро по стените на съда.

Обемен анализ

1. Как се нарича разтворът с точно известна концентрация, който се прибавя при титруване?

   • Наситен разтвор
   • Колоиден разтвор
   • Изходна проба
   • Стандартен разтвор (титрант)

   Отговор: Стандартен разтвор (титрант)

   Титрантът се прибавя от бюрета, докато количеството му стане еквивалентно на определяното вещество.

2. С кой уред се прибавя титрантът, като се отчита точно изразходваният обем?

   • Мензура
   • Епруветка
   • Бюрета
   • Ерленмайерова колба

   Отговор: Бюрета

   Бюретата е градуирана тръба с кран, която позволява прибавяне на капки и точно отчитане на обема.

3. С какъв съд се отмерва точен обем от анализирания разтвор преди титруването?

   • Мензура
   • Пипета
   • Епруветка
   • Чаша

   Отговор: Пипета

   Пипетата отмерва точно определен обем, който се пренася в колбата за титруване.

4. Какъв цвят има метилоранжът в силно кисела среда?

   • Жълт
   • Син
   • Безцветен
   • Червен

   Отговор: Червен

   Метилоранжът е червен в кисела среда и жълт в основна, с преход около pH 3-4,4.

5. Какъв цвят има фенолфталеинът в кисела среда?

   • Малинов
   • Безцветен
   • Жълт
   • Син

   Отговор: Безцветен

   Фенолфталеинът е безцветен в кисела и неутрална среда и става малинов при pH над около 8,2.

6. Как се нарича титруването, основано на реакция на неутрализация?

   • Редокс титруване
   • Комплексонометрия
   • Киселинно-основно титруване
   • Утаително титруване

   Отговор: Киселинно-основно титруване

   При киселинно-основното титруване киселина се определя с основа или обратно.

7. Как се нарича моментът на титруването, в който титрантът е точно еквивалентен на определяното вещество?

   • Точка на кипене
   • Изоелектрична точка
   • Точка на еквивалентност
   • Точка на насищане

   Отговор: Точка на еквивалентност

   Тя се установява по промяната на цвета на индикатора или инструментално.

8. Как се нарича моментът, в който индикаторът сменя цвета си и титруването се спира?

   • Начало на титруването
   • Точка на кипене
   • Точка на топене
   • Крайна точка на титруването

   Отговор: Крайна точка на титруването

   Крайната точка се установява по промяната на цвета на индикатора; добре подбраният индикатор я доближава до точката на еквивалентност.

9. Каква маса NaOH има в 250 mL разтвор с c = 0,1 mol/L? (M = 40 g/mol)

   • 4 g
   • 0,4 g
   • 10 g
   • 1 g

   Отговор: 1 g

   n = 0,1 · 0,25 = 0,025 mol; m = 0,025 · 40 = 1 g.

10. Кой инструментален метод се използва за измерване на pH със стъклен електрод?

    • Спектрофотометрия
    • Потенциометрия
    • Хроматография
    • Гравиметрия

    Отговор: Потенциометрия

    pH-метърът измерва потенциала на стъклен електрод, който зависи от концентрацията на H⁺.

11. Какво е pH на разтвор на NaOH с концентрация 0,01 mol/L?

    • 12
    • 2
    • 10
    • 7

    Отговор: 12

    [OH⁻] = 10⁻² mol/L, pOH = 2, следователно pH = 14 − 2 = 12.

12. Защо при перманганатометрия не се добавя отделен индикатор?

    • Самият KMnO₄ е оцветен и служи за индикатор
    • KMnO₄ е катализатор
    • Средата е буферна
    • Образува се утайка

    Отговор: Самият KMnO₄ е оцветен и служи за индикатор

    Първата излишна капка KMnO₄ оцветява разтвора в бледорозово.

13. Колко mL разтвор на NaOH с c = 0,2 mol/L са нужни за неутрализиране на 10 mL H₂SO₄ с c = 0,1 mol/L?

    • 5 mL
    • 20 mL
    • 2,5 mL
    • 10 mL

    Отговор: 10 mL

    n(H₂SO₄) = 0,001 mol, n(NaOH) = 2 · 0,001 = 0,002 mol, V = 0,002 : 0,2 = 0,010 L = 10 mL.

14. За титруване на 25 mL HCl са изразходвани 20 mL NaOH с c = 0,1 mol/L. Каква е концентрацията на HCl?

    • 0,1 mol/L
    • 0,125 mol/L
    • 0,08 mol/L
    • 0,05 mol/L

    Отговор: 0,08 mol/L

    n(NaOH) = 0,020 · 0,1 = 0,002 mol = n(HCl); c(HCl) = 0,002 : 0,025 = 0,08 mol/L.

15. Колко mL вода трябва да се добавят към 50 mL HCl с c = 0,2 mol/L, за да стане концентрацията 0,1 mol/L?

    • 25 mL
    • 50 mL
    • 100 mL
    • 150 mL

    Отговор: 50 mL

    c₁V₁ = c₂V₂: V₂ = 100 mL, значи се добавят 50 mL вода.

Финален въпрос