Інші завдання дивись тут...

Вправа 1 Поясніть, як ви розумієте поняття «сировина». Сировиною називають природні речовини або матеріали, які використовують для виробництва продукції в різних галузях суспільного виробництва. Наприклад, продукти переробки нафти та природного газу є сировиною для синтезу високомолекулярних речовин, на основі яких добувають пластмаси, синтетичні каучуки, гуму, пінопласти, смоли, клеї, лаки, фарби, а також виготовляють розчинники, вибухові речовини, лікувальні препарати, отрутохімікати, мила та синтетичні мийні засоби. 

 

Вправа 2 Охарактеризуйте основні завдання хімії в розв’язанні сировинної проблеми.

1. Створення альтернативної дешевої сировини, зокрема, розвідування і розробка шельфів, які містять нафту й газ, родовищ горючих сланців, з яких добувають сланцевий газ. Величезна кількість біомаси рослин, накопичена на планеті, розглядається в біотехнології як перспективна альтернативна сировина для добування вуглеводнів та інших органічних речовин.

2. Комплексне використання сировинних ресурсів, що полягає в тому, що з одного її виду виробляють одночасно різноманітну продукцію.

3. Багаторазове використання сировини, що ґрунтується на процесах рециркуляції та регенерації. Наприклад, уловлювання очисними спорудами газів і повторне використання їх; охолодження води, що нагрілася під час виробничого процесу, і повернення її у виробництво. 

Рециркуляція — багаторазове повне або часткове повернення потоку газів, рідких або твердих речовин у технологічний процес. Регенерація — відновлення попереднього складу й будови, а отже, цінних вихідних властивостей матеріалів або речовин після використання їх.

4. Використання відходів як вторсировини, що полягає в досконаленні переробки промислових і побутових відходів з одночасним знешкодженням токсичних речовин. Так актуальною є переробка використаних виробів із полімерів і пластмас, в результаті якої знову добувають полімери. Залучаючи біотехнології, дедалі більше відходів сільського господарства переробляють на суміші горючих газів — так зване біопаливо.

 

Вправа 3 Для добування етину як сировину використовують кальцій карбід. З етину, здійснивши декілька перетворень, можна добути речовини інших класів. Складіть рівняння реакцій за схемою: СаС2 → С2Н2 → С2Н4 → С2Н5ОН → СН3СООН → СН3СООС2Н5. Назвіть утворені речовини.

CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2 Кальцій гідроксид і етин

C2H2 + H2 → C2H4 Етен

C2H4 + H2O → C2H5OH Етанол

C2H5OH + CuO → CH3COOH + Cu + H2O Етанова кислота, мідь і вода

CH3COOH + C2H5OH → CH3COOC2H5 + H2O Етилетаноат і вода

 

Вправа 4 Сировиною для виплавки заліза є його оксиди. Здійсніть перетворення за схемою: FeO → FeCl2Fe(OH)2 → FeO → Fe. 

FeO + 2HCl = FeCl2 + H2O

FeCl2 + 2NaOH = Fe(OH)2 + 2NaCl

Fe(OH)2 = FeO + H2O

FeO + CO = Fe + CO2

Поясніть, чи раціональним буде цей спосіб добування заліза. Залізо входить до складу залізних руд, гірських порід і мінералів: Fe3O4 - магнетит, магнітний залізняк, Fe2O3 ― гематит, червоний залізняк, Fe2O3nH2O ― лимоніт, бурий залізняк, FeCO3 ― сидерит, залізний шпат, FeS2 ― пірит, залізний колчедан, сірчаний колчедан. 

Добування заліза засноване на відновленні його оксидів карбон (II) оксидом і коксом (вуглецем):

3Fe2O3 + CO =2Fe3O4 + CO2

Fe3O4 + CO = 3FeO + CO2

FeO + CO = Fe + CO2

 

Вправа 5 Обчисліть і позначте масу глюкози, яку можна добути з деревини масою 200 кг з масовою часткою целюлози 65%, якщо вважати, що вся глюкоза прогідролізувала.

А 142,44 кг

Б 144,44 кг

В 145,44 кг

Г 140 кг

Відповідь: Б

Відомо: m(деревини)=200 кг, ω((C6H10O5)n)=65%

Знайти: m(C6H12O6)-?

Розв'язування

І спосіб

m((C6H10O5)n)=ω((C6H10O5)n)m(деревини):100%=200 кг65%:100%=130 кг 

Записуємо рівняння реакції:

     130 кг                х кг

(C6H10O5)n + nH2O -> nC6H12O6

    162n кг              180n кг

M(C6H10O5)n=162n кг/кмоль, маса 1 кмоль=162n кг

M(C6H12O6)=180 кг/кмоль, маса 1 кмоль=180 кг, а маса n кмоль=180n кг

x=m(C6H12O6)=130 кг  180n кг : 162n кг = 144,44 кг

ІІ спосіб

m((C6H10O5)n)=ω((C6H10O5)n)m(деревини):100%=200 кг65%:100%=130 кг

M((C6H10O5)n)=162n кг/кмоль

γ((C6H10O5)n)=m((C6H10O5)n):M((C6H10O5)n)=130 кг:162n кг/кмоль=

=0,802/n кмоль

Записуємо рівняння реакції: (C6H10O5)n + nH2O -> nC6H12O6

За рівнянням γ((C6H10О5)n):γ(C6H12O6)=1:n, тому

γ(C6H12О6)=nγ((C6H10O5)n)=n0,802:n кмоль=0,802 кмоль

M(C6H12O6)=180 кг/кмоль

m(C6H12О6)=γ(C6H12O6)M(C6H12O6)=0,802 кмоль180 кг/кмоль=144,4 кг

Відповідь: 144,44 кг 

 

Вправа 6 Для виробництва цементу як один із компонентів сировини використовують вапняк. Обчисліть вміст кальцій карбонату у вапняку масою 800 кг, якщо внаслідок його термічного розкладу отримали негашене вапно масою 403,2 кг. 

Відомо: m(вапняку)=800 кг, m(CaO)=403,2 кг

Знайти: ω(CaCO3)-?

Розв'язування

І спосіб

Записуємо рівняння реакції:

 х кг    403,2 кг

CaCO3 = CaO + CO2

100 кг    56 кг

M(CaCO3)=100 кг/кмоль, маса 1 кмоль=100 кг

M(CaO)=56 кг/кмоль, маса 1 кмоль=56 кг

x=m(CaCO3)=403,2 кг  100 кг : 56 кг=720 кг

ω(CaCO3)=m(CaCO3):m(вапняку)100%=720 кг : 800 кг • 100%=90% 

ІІ спосіб

M((CaO)=56 кг/кмоль

γ((CaO)=m(CaO):M(CaO)=403,2 кг:56 кг/кмоль=7,2 кмоль

Записуємо рівняння реакції: CaCO= CaO + CO2

За рівнянням γ(CaCO3):γ(CaO)=1:1, тому γ(CaCO3)=γ(CaO)=7,2 кмоль

M(CaCO3)=100 кг/кмоль

m(CaCO3)=γ(CaCO3)M(CaCO3)=7,2 кмоль100 кг/кмоль=720 кг

ω(CaCO3)=m(CaCO3):m(вапняку)100%=720 кг : 800 кг • 100%=90%

Відповідь: 90% 

Інші завдання дивись тут...