Задачи с производственным содержанием - 9 класс

                    МБОУ СОШ №27 г. Орла

им. Н.С. Лескова с углубленным изучением английского языка.

         Задачи с практическим содержанием.  

                                                             Учитель химии Сафронова И.Н.

Усилить практическую направленность школьного курса химии можно, используя в работе задачи с практическим содержанием. Они раскрывают связь качественных и количественных сторон химии,. В процессе их решения уточняются и закрепляются химические понятия, развиваются различные приемы мышления ( суждения, умозаключения, доказательства ). Задачи с практическим содержанием могут оказать учителю помощь в развитии и стимулировании познавательной потребности учащихся и интереса к предмету. Они позволяют применить полученные знания « Здесь и сейчас» для объяснения явлений, наблюдаемых в жизни, а также для решения жизненно-важных проблем ( получение лекарств, строительных материалов, моющих средств и т.п. ). При решении этих задач можно реализовывать  метапредметные связи. Для составления задач с практическим содержанием можно привлекать и самих учащихся.

                               Азот и фосфор
№1. Некоторые штукатурные растворы готовят на аммиачной воде. Поступающая на стройку аммиачная вода имеет концентрацию 25%, а для затворения вяжущих материалов требуется 6%-ный раствор аммиака. Сколько литров воды надо прилить к 1кг 25%-ной аммиачной воды, чтобы раствор стал 6%-ным?
№2. Нитрат аммония применяют в качестве азотного удобрения. Рассчитайте, какой объем аммиака (при н.у.) потребуется для получения 1т нитрата аммония.
№3.Раствор хлорида аммония в смеси с соляной кислотой применяют в электровакуумном производстве для травления платинитовых выводов сверхминиатюрных ламп. Сколько молей хлорид – ионов содержится в растворе, в котором растворено 321г хлорида аммония и 20мл соляной кислоты (p=1,190 г/см³) 36,5% концентрации?
№4.Для очистки типографского сплава от вредных примесей цинка в его расплав добавляют хлорид аммония, который реагирует с находящимся в сплаве цинком. Уравнение этой реакции: 2NH₄CL+Zn=ZnCL₂+2NH₃↑+H₂↑. Образующийся хлорид цинка всплывает на поверхность расплава в виде шлака. Определите массу шлака, если в реакцию вступит хлорид аммония  массой 2,675 кг.на 1 кг цинка. .
№5. Нитрат аммония и сульфат аммония используют в сельском хозяйстве в качестве минеральных азотосодержащих удобрений. Определите, какое из удобрений богаче азотом?
№6.На электровакуумном заводе для травления вольфрамовых штабиков и проволок, предназначенных для спая со стеклом, применяют кипящую смесь, состоящую из 500 мл азотной кислоты (p=1,510 г/см³) 98%, 300 мл серной кислоты (p=1,840 г/см³)98% и 200 мл дистиллированной воды. Определите концентрацию  этих кислот в смеси в  процентах.
№7. Смесь азотной и серной кислот используют в столярных работах для протравы и выжигания изделий. На каком свойстве этих кислот основано их применение для данных целей? Определите количественный состав этой смеси, если на нейтрализацию 16,1 г её пошло 12 г гидроксида натрия.
№8. При щелочении паровых котлов наряду с растворами едких щелочей применяют раствор фосфата натрия. Определите процентную концентрацию фосфата натрия в таком растворе, если на 1 м³ воды расходуется 2,5 кг соли.
№9.Нитрат серебра в виде карандашей (ляпис) применяют для прижигания бородавок. Разбавленные растворы(0,1- 0,25%) используют как вяжущее, противомикробное средство. Определите массы компонентов, необходимых для приготовления 200 грамм 0,1% раствора.
                                       Качественные задачи:
№1. Для придания стальным деталям большой поверхностной твердости их подвергают азотированию – насыщению поверхностного слоя азота, образующимся при термическом разложении аммиака. Выделяющийся при этом активный азот вступает в реакцию с металлами, образуя нитриды. Напишите уравнения происходящих реакций, если известно, что в состав стали кроме железа входит Al, Ti, Mo.
№2. Хлорид аммония часто применяют в паяльном и лудильном деле. Напишите уравнения всех возможных реакций, которые происходят на поверхности горячего паяльника, когда им прикасаются к куску хлорида аммония (нашатыря).
№3. Гидрокарбонат аммония NH₄HCO₃применяют при хлебопечении, главным образом в производстве кондитерских изделий. Какую роль играет эта соль? Напишите уравнение реакции, которая происходит при нагревании этой соли.
№4. Соли азотной кислоты используют в пиротехнике (производство  черного пороха, сигнальных огней, фейерверков и т.п.). На каком свойстве солей азотной кислоты основано применение их для этих целей? Напишите уравнения реакций, характеризующие эти свойства.
№5. Для придания древесине огнезащитных свойств её пропитывают раствором, содержащим фосфат и сульфат аммония. Как обнаружить в таком растворе катион аммония, сульфат – ион, фосфат – ион? Напишите ионные уравнения соответствующих реакций.


















                                            Углерод и кремний
№1. Карбонатная порода класса Б, применяемая для производства строительной извести, содержит 90% карбоната кальция, 7% карбоната магния и 3% глинистых примесей. Сколько тонн такой породы потребуется для получения 10 т  извести «кипелки», если потери производства составляют 8%?
№2. Карбонат натрия часто используют для нейтрализации кислот. Какое количество соды надо взять, чтобы заменить : а) 20 г гидроксида натрия; б) 37 г гидроксида кальция; в) 0,5 моля гидроксида бария?
№3. Растворимое стекло, широко применяемое в строительном деле, получают при нагревании кварцевого песка с гидроксидом натрия или калия. Сколько надо взять гидроксида натрия и кварцевого песка, содержащего 10% примесей, для получения 12,2 т силиката натрия?
№4. Силикат калия, применяемый в электровакуумном производстве для изготовления люминесцентных  экранов, получают  сплавлением кварцевой пыли SiO₂с карбонатом калия. Напишите уравнение происходящей реакции и рассчитайте, сколько потребует исходного сырья для получения 10,8 кг продукта.
№5. Жидкое стекло с мелом применяют для силикатной грунтовки древесины перед покрытием его огнеупорными красками. Для этого 1 кг мела «затворяют» в 10 л жидкого стекла (p=1,120 г/см³). Рассчитайте расход мела и жидкого стекла дляполучение 20 кг такой грунтовки.
№6.Фторосиликат аммония по токсичности превосходит фторид натрия, 8%-ный раствор его широко применяют для предохранения древесины от гниения. Сколько этой соли надо взять для приготовления 10 кг такого раствора?
№7.  Для приготовления вяжущего материала при кладке кирпичных сооружений применяют смесь цемента и песка в отношении 1 : 3 по массе. Какое количество этих веществ потребуется для приготовления 20 т такой смеси? Определите процентную концентрацию песка и цемента в этом вяжущем растворе.
№8.При схватывании известковых вяжущих материалов одна из реакций идёт между гашёной известью и углекислым газом. Определите объём газа, который вступит в реакцию с 14,8кг извести.
                                         

                                            Качественные задачи:
№1.Свинцовые белила содержат в качестве пигмента основной карбонат свинца(II ) Pb₃(OH)₂(CO₃)₂ . При действии на эти белила азотной кислоты выделяется бесцветный газ, а при действии сероводорода пигмент чернеет. Объясните происходящее явление и напишите уравнения соответствующих реакций.
№2. Для получения серых красок в качестве пигмента используют порошок  графита или цинковую пыль в смеси с оксидом цинка. При помощи какого вещества можно распознать эти пигменты? Напишите уравнение реакции.
№3.Черные краски, используемые в малярном деле, содержат в качестве пигмента сажу или оксид марганца (IV). Как, имея только соляную  кислоту, распознать эти краски? Напишите уравнение соответствующей реакции.
№4. Цинковые белила в качестве белого пигмента содержат оксид цинка, иногда с примесью мела. Как обнаружить присутствие мела в таких белилах и определить его процентное содержание?
№5.Используемый в электровакуумных приборах баталовый  распыляемый газопоглотитель изготовляют из смеси карбонатов бария и стронция, которую в виде пасты наносят на танталовую  ленту. При высокой температуре (1100-1300 ^оС) карбонаты разлагаются, а образующиеся при этом оксиды восстанавливаются танталом до свободных металлов. Напишите уравнение этих реакций.
№6.Водный раствор карбоната калия (поташ) избирательно поглощает оксид углерода (IV) из смеси его с другими газами. Прим этом образуется гидрокарбонат калия, который при кипячении раствора снова превращается в карбонат. Напишите уравнения происходящих реакций и укажите, где практически может быть использовано это свойство поташа.
№7. Для придания антикоррозионных свойств сетчато-армированным металлическим конструкциям к вяжущим материалам добавляют 1-2%-ный раствор карбоната калия (поташа). При помощи каких реакций можно определить присутствие этой соли в вяжущем материале.
№8.Для закрепления плывуна при строительстве подземных  туннелей в водоносной подвижной грунт через буровые скважины под  давлением  вводят растворы силиката натрия и хлорида кальция. Напишите ионное уравнение происходящей реакции.
№9.Объясните зачем шахтёры, опускаясь в шахты брали с собой живой индикатор –канарейку .Определите объём 5моль газа, который они обнаруживали.                                   

№10. В Италии есть пещера, в которой человек стоя может находится длительное время, а забежавшая собака задыхается и гибнет. Почему?

                                Металлы
№1. Сплав ПОС-40, широко используемый для паяния в радиотехнике, состоит из 40% олова, 58% свинца и 2%  висмута. Сколько молей каждого металла содержится в 100 г такого сплава?
№2.Бронза марки БрОЦС-4-4-2,5 , используемая для изготовления прокладок в подшипниках и втулках, состоит из 90% меди, 4% олова, 4% цинка и 2% свинца. Сколько молей каждого металла содержится в 1 кг такой бронзы?
№3.Для изготовления полупроводниковой бумаги в качестве наполнителя используют цинковые белила - оксид цинка, который получают сжиганием паров цинка в кислороде. Сколько молей оксида цинка образуется при сжигании 16,25 кг цинка?
№4. Применяемый для производства цинковых белил оксид цинка может содержать незначительную примесь чистого цинка. Для определения в оксиде цинка примеси свободного металла 4 г этого вещества обработали избытком соляной кислоты и получили при этом 2,8 мл водорода (при н. у.). Определите содержание цинка в процентах в данном образце оксида цинка.
№5. Сколько молей серной кислоты было затрачено на очистку медной детали от оксидной пленки, если масса детали после травления уменьшилось на 4 г ?
№6. Смесь, состоящую из сульфата бария и гидроксида алюминия, применяют в типографском деле в качестве печатных белил. Напишите уравнения реакций получения печатных белил и рассчитайте, сколько молей каждого из исходных веществ потребуется для получения смеси, состоящей из 15 молей сульфата бария и 10 молей гидроксида алюминия.
№7. Краска «Марс красный» содержит пигмент, который получают осаждением гидроксида железа (III) из растворимых солей железа с последующей прокалкой его. Напишите уравнения получения этого пигмента в молекулярном и ионном виде.
№8. Сухой железный сурик – красная краска – содержит в качестве пигмента около 63% оксида железа (III). Сколько граммов  10%-ной соляной кислоты потребуется, чтобы весь пигмент, содержащийся в 10 г сурика, полностью в ней прореагировал?
№9.Сплав  ПОС-90, используемый для паяния в пищевой промышленности, состоит из 90% олова, 9,8% свинца и 0,02% сурьмы и висмута. Рассчитайте, сколько атомов олова приходится на 1 атом свинца в этом сплаве.
№10. Одним из очень твердых сплавов является сплав марки ВК-15 (победит). Он состоит из 85% карбида вольфрама (WC) и 15% кобальта. Сколько надо взять порошка вольфрама и ламповой сажи (С)для получения 19,6 г карбида вольфрама и сколько сплава ВК-15 можно получить при использовании этого карбида?
№11. Сульфат бария используют в строительном деле для приготовления рентгенозащитных штукатурок. Какими реактивами можно воспользоваться для получения этой соли?
№12.Для определения пригодности извести как строительного материала 20 г ее обработали избытком соляной кислоты, при этом выделилось 560 мл оксида углерода (IV) (измеренного при н.у.). Сколько процентов извести  содержится в исследуемом образце?

№13. Сульфат алюминия используют в производстве писчей бумаги. Его получают в промышленности действием горячей серной кислоты и на глинозем Al₂O₃ или на чистую глину (каолин). Напишите уравнение реакции и рассчитайте, сколько глинозема и серной кислоты (р=1,200 г/см³ ) потребуется для получения 34,2 т сульфата алюминия.
№14. Хлорид алюминия широко используют как катализатор многих химических реакций. Его получают прямым действием хлора на алюминий. Какой объем хлора (при н. у.) вступит в реакцию с 5,4 кг алюминия и сколько соли образуется, если выход ее составляет 98%?
№15. Оксид и гидроксид хрома (III) используют как пигменты для типографских и офсетных зеленых красок. Напишите уравнения реакций получения этих пигментов из сульфата хрома (III) и рассчитайте, сколько потребуется этой соли для получения 15,2 кг оксида хрома (III) и 10,3 кг гидроксида хрома (III).
№16. Марганцовистую сталь, обладающую высоким сопротивлением  удару и истиранию, применяют для изготовления гусениц тракторов, камнедробилок, рельсов и пр. В ее состав входит до 12% марганца. Сколько ферромарганца с содержанием 40% марганца потребуется для производства 10 т такой стали?

№17. Определите массу памятника Минину и Пожарскому, находящемуся  на Красной площади, если для его выплавки было использовано 1100 пудов меди, что составляло 90% от массы всей бронзы.

                                            Качественные задачи:
№1. Для предохранения древесины от гниения ее обрабатывают антисептиком, который получает нейтрализацией едкого натра фтороводородной кислотой. Напишите уравнение происходящей реакции и рассчитайте, сколько исходных продуктов потребуется для получения 420 кг антисептика NaF.
№2. Почему нельзя «затворять» негашеную известь или хранить гашеную в алюминиевой таре? Дайте обоснованный ответ и напишите уравнение соответствующей реакции.
№3. В состав медно-купоросной грунтовки входит медный купорос, мел, вода и другие вещества. Что произойдет, если в эту грунтовку : а) прилить соляной кислоты; б) опустить железный гвоздь? Напишите уравнения соответствующих реакций.
№4. Почему раствор медного купороса, применяемый для обработки стен перед побелкой, нельзя хранить в железном или оцинкованном ведре? Объясните и напишите уравнения соответствующих реакций.
№5. На склад привезли мешки с мелом (карбонатом кальция) и жженой известью (оксидом кальция). Во время перевозки этикетки с некоторых мешков были потеряны. Как установить, какие вещества находятся в мешках?
№6.Цинковые белила в качестве белого пигмента содержат оксид цинка, иногда с примесью мела. Как обнаружить присутствие мела в таких белилах.

                       Кислород и сера
№1. В Гуардаке (посёлок в Туркмении)  путём подземной выплавки ежегодно добывают 350 тысяч тонн серы. Считая, что полученная сера  содержит 8% примесей, вычислите ка-

кой объём сернистого газа можно получить  из указанной массы серы.

№2.В заливе Кара-Богаз-Гол в воде содержится  глауберова соль. При температуре +5 градусов эта соль выпадает в виде белого осадка как снег, а с наступлением тёплого времени соль вновь растворяется. За это свойство  её назвали мирабилитом, что означает «удивительная соль». Определите массу  этой соли  в 1 кг  воды залива, если  в ней содержится 30%  мирабилита.                                                                                                                                                        

№3.Соли серной кислоты широко используют, например,Na₂SO₄*10H₂O–кристаллогидрат сульфата натрия  (глауберова соль)—применяют в производстве соды,стекла, в медицине и ветеринарии. CaSO₄*2H₂O–кристаллогидрат сульфата кальция (природный гипс)—применяют в строительстве, в медицине-- для накладывания гипсовых повязок. CuSO₄*5H₂O--кристаллогидрат сульфатамеди(II) (медный купорос)—используют в борьбе с вредителями и болезнями растений. Определите массовую долю  а)серы; б)соли; в) кристаллизационной воды в этих соединениях.

№4.Для борьбы с микробами и бактериями можно использовать диоксид серы. Его применяют в качестве консервирующего средства при сушке чернослива и других фруктов. Определите объём 5моль этого газа при н.у.

                                         Качественные задачи:
№1.Антидоты—лекарства применяемые при лечении отравлений. Обеззараживают яды посредством прямого химического воздействия. Например, глауберова соль Na₂SO₄*10H₂O и английская сольMgSO₄*7H₂Oдавно используются как антидоты при отравлении солями бария. Запишите уравнения реакций, отражающие нейтрализующее действие антидотов.