Вправа 283 Нерідко можна почути про забруднення водойм «важкими металами». Як ви розумієте такий вираз? Це металічні елементи із великими значеннями відносних атомних мас — Hg, Рb, Сd, Ва, Сu, Zn, Ni та ін, тобто цими металами є ртуть, свинець, кадмій, барій, мідь, цинк, нікель та ін., окремі сполуки яких є токсичними
Які частинки забруднюють воду? Йони (катіони)
Вправа 284 Перед утилізацією побутових відходів зазвичай здійснюють їх сортування. Які речовини і матеріали доцільно вилучати при цьому? Пластик (сортувати згідно маркування), кородований метал (металобрухт), папір, cкло, гальванічні елементи (батарейки, акумулятори), фольгу тощо
Як їх можна переробити чи використати? Переробкою використаних виробів із полімерів і пластмас знову добувають полімери. Виплавка металів з металобрухту потребує менше енергетичних витрат і є набагато дешевша, ніж одержання металів з руди
Вправа 285 Назвіть кілька шкідливих речовин, які потрапляють в атмосферу із працюючого двигуна автомобіля. Чадний газ CO, вуглекислий газ СО2, оксиди Нітрогену (NO, NO2), сульфуровмісні сполуки, вуглеводні СnHm, альдегіди, кіпоть
Вправа 286 Запропонуйте спосіб вилучення із промислового газу і напишіть відповідні хімічні рівняння, схожого за складом на повітря (азот, кисень, водяна пара), домішки:
а) амоніаку;
1. Пропусканням промислового газу крізь розчин речовини, що утворює з амоніаком сполуку, що водночас не реагує з іншими складовими цього газу, наприклад, крізь розчин нітратної кислоти HNO3:
NH3 + HNO3 = NH4NO3
NH4NO3 = N2O + 2H2O (при нагріванні)
2. Абсорбція за допомогою води. У воді амоніак добре розчиняється, утворюючи стійкі гідрати:
NH3 + H2O ⇄ NH3•H2O
б) сірководню.
Пропусканням промислового газу крізь розчин речовини, що утворює з сірководнем нерозчинну сполуку, що водночас не реагує з іншими складовими цього газу, наприклад, крізь розчин плюмбум (II) нітрату Pb(NO3)2:
H2S + Pb(NO3)2 = PbS↓ + 2HNO3
Вправа 287 Масова частка Сульфуру в зразку мазуту становить 1,28%. Яку масу концентрованої сульфатної кислоти з масовою часткою H2SO4 96% можна добути з оксидів Сульфуру, що утворюються на теплоелектростанції при спалюванні 100 т мазуту?
ідомо: m(мазуту)=100 т, w(S)=1,28%, w(H2SO4)=96%
Знайти: mконц.(H2SO4)-?
Розв'язування
І спосіб
1. Обчислюємо масу сірки в 100 т мазуту:
m(S)=m(мазуту)•w(S):100%=100 т•1,28%:100%=1,28 т=1280 кг
2. Обчислюємо кількість речовини сірки масою 1280 кг.
М(S)=32 кг/кмоль
n(S)=m(S):M(S)=1280 кг : 32 кг/кмоль=40 кмоль
3. Записуємо сумарне рівняння реакції добування оксидів Сульфуру:
2S + 3O2 = 2SO3
За рівнянням реакції n(S):n(SO3)=2:2, кількість речовини однакова, тому
n(SO3)=n(S)=40 кмоль
4. Записуємо рівняння реакції добування сульфатної кислоти:
SO3 + H2O = H2SO4
За рівнянням реакції n(SO3):n(H2SO4)=1:1, тому
n(H2SO4)=n(SO3)=40 кмоль
5. Обчислюємо масу сульфатної кислоти кількістю речовини 40 кмоль.
М(H2SO4)=98 кг/кмоль
m(H2SO4)=n(H2SO4)•M(H2SO4)=40 кмоль•98 кг/кмоль=3920 кг=3,92 т
6. Обчислюємо масу концентрованої H2SO4 (масова частка кислоти в ній становить 96%)
mконц.(H2SO4)=m(H2SO4):w(H2SO4)•100%=3,92 т:96%•100%=4,08 т
II спосіб
1. Обчислюємо масу Сульфуру в 100 т мазуту:
m(S)=m(мазуту)•w(S):100%=100 т•1,28%:100%=1,28 т=1280 кг
2. Записуємо сумарне рівняння реакції добування SO3:
1280 кг х моль
2S + 3O2 = 2SO3
64 кг 2 моль
М(S)=32 кг/кмоль
х=v(SO3)=1280 кг • 2 кмоль : 64 кг=40 кмоль
3. Записуємо рівняння реакції добування сульфатної кислоти:
40 моль х кг
SO3 + H2O = H2SO4
1 моль 98 кг
М(H2SO4)=98 кг/кмоль, маса 1 моль=98 кг
х=m(H2SO4)=40 моль • 98 кг : 1 моль=3920 кг=3,92 т
4. Обчислюємо масу концентрованої H2SO4 (масова частка кислоти в ній становить 96%).
mконц.(H2SO4)=m(H2SO4):w(H2SO4)•100%=3,92 т:96%•100%=4,08 т
Відповідь: 4,08 т