Вариант №16

Комплексная задача №2

В настоящее время в системах противопожарной безопасности небольших объектов, подлежащих защите системами автоматического пожаротушения, все большее распространение получают автоматические установки газового пожаротушения. Составной частью таких установок пожаротушения является стальной баллон, в котором находится сжиженное или сжатое газовое огнетушащее вещество (ГОТВ) [5]. В баллоне емкостью V1 дм3 находится m1 кг ГОТВ (определяется вариантом задания) под давлением p1 атм. Задания:

1.Часть газа была взята для работы, при этом давление в баллоне понизилось до p2 атм. Какое количество ГОТВ m2 кг осталось в баллоне, если температура во время отбора не изменилась?

2.Какой объем V2 м 3 займет m2 кг ГОТВ при н.у.?

3.Во сколько раз уменьшилось количество молекул ГОТВ в баллоне после его использования (см.п.1)?

4.Какова плотность ГОТВ по воздуху?

1. 
   Cогласно закону Бойля-Мариотта: при постоянной температуре абсолютное давление, производимое данной массой газа обратно пропорционально объему газа:
   

P₁V₁ = P₂V₂ илиPV = const 

V₂= =20л

m=pV=1,98‧20=39,6 г

2. 
   pV= RT
   

32V= ‧8,31‧273

V=55 л

3. 
   N= vN_a, v=39,6:44=0,9 моль
   

N=5,42‧10^-23 моль

4. 
   D(CO₂)(воздух)=44:29=1,51
   

Комплексная задача №3

При проектировании цеха по производству химического вещества (Х) в промышленных масштабах необходимо указать расположение вентиляционных шахт для вывода людей из рабочей зоны, в которой возможно возникновение чрезвычайной ситуации. Задания (вещество Х определяется вариантом):

1. Рассчитать молярную массу газообразного вещества (Х) по указанной относительной плотности газа;

2. Используя состав вещества (Х) в массовых процентах, определить формулу вещества (Х);

3. Определите порядковые номера, число нейтронов, число протонов,

---

число электронов, номер периода и номер группы периодической системы химических элементов, в которых находятся атомы элементов, входящих в состав молекулы.

4. Напишите электронную формулу атомов химических элементов, входящих в состав молекулы. Определите электронные семейства, к которым относятся элементы.

5. Определите квантовые числа валентных электронов в наиболее электроотрицательном атоме, входящем в состав молекулы.

6. Используя метод валентных связей, показать образование молекулы (Х);

7. Определите степени окисления атомов в молекуле.

6.Сравните окислительно-восстановительные, кислотно-основные свойства атомов химических элементов, входящих в состав молекулы, проанализировав их положение в периодической таблице Д.И. Менделеева.

8. Определите тип химической связи в молекуле (Х) на основании разности электроотрицательностей атомов (электроотрицательности приведены в Приложении 2 табл. 1).

9. Оценить пожарную опасность (горючее вещество или окислитель) химического вещества (Х), используя справочник [4]

Решения:

1. 
   M(x)=D(Cl₂)‧M(Cl₂)=1,14‧71=80,94
   
2. 
   v(H)=2,49 моль
   

v(Se)=97,51:79=1,2 моль

v(H):v(Se)=2:1

Простейшая формула H₂Se

Делим молярную массу H₂Se на молярную массу вещества x и получаем 1, следовательно H₂Se истинная формула.

3. 
   H-1 электрон и протон, 1 нейтрон, 1 группа и период
   

N-7 протона и электрона, 7 нейтронов, 2 период и 5 группа.

4. 
   Электронная формула азота- 1s² 2s² 2p³
   

Электронная формула водорода- 1s¹

Водород-s элемент

Азот-p элемент

5. 
   Валентные электроны водорода-1
   

Количество валентных электронов в атоме водорода - 1.
Ниже приведены их квантовые числа (N - главное, L - орбитальное, M - магнитное, S - спин)

Количество валентных электронов в атоме азота - 5.
Ниже приведены их квантовые числа (N - главное, L - орбитальное, M - магнитное, S - спин)

6)

7) CO в NH

---

₃= H⁺¹, N^-3

8) Ковалентная полярная

9) Водород (H, лат. hydrogenium) — химический элемент периодической системы с обозначением H и атомным номером 1, самый лёгкий из элементов периодической таблицы. Его одноатомная форма — самое распространённое химическое вещество во Вселенной, составляющее примерно 75 % всей барионной массы. Звёзды, кроме компактных, в основном состоят из водородной плазмы.

Три изотопа водорода имеют собственные названия: ¹H — протий, ²H — дейтерий и ³H — тритий (радиоактивен). Ядро самого распространённого изотопа, протия, состоит из одного только протона и не содержит нейтронов.

При стандартных температуре и давлении водород — бесцветный, не имеющий запаха и вкуса, нетоксичный двухатомный газ с химической формулой H₂, который в смеси с воздухом или кислородом горюч и крайне пожаро- и взрывоопасен. В присутствии других окисляющих газов, например фтора или хлора, водород также взрывоопасен. Поскольку водород охотно формирует ковалентные связи с большинством неметаллов, большая часть водорода на Земле существует в молекулярных соединениях, таких как вода или органические вещества. Водород играет особенно важную роль в кислотно-основных реакциях.

Растворим в этаноле и ряде металлов: железе, никеле, палладии, титане, платине, ниобии.

Итог: пожароопасен

Азот (N, лат. nitrogenium) — химический элемент 15-й группы (по устаревшей короткой форме периодической системы принадлежит к главной подгруппе V группы, или к группе VA), второго периода периодической системы с атомным номером 7.

Относится к пниктогенам.

Как простое вещество представляет собой двухатомный газ без цвета, вкуса и запаха.

Один из самых распространённых элементов на Земле.

Химически весьма инертен, однако реагирует с комплексными соединениями переходных металлов.

Основной компонент воздуха (78,09 % объёма), разделением которого получают промышленный азот (более ¾ идёт на синтез аммиака).

Применяется как инертная среда для множества технологических процессов; жидкий азот — хладагент.

---

Азот — один из основных биогенных элементов, входящих в состав белков и нуклеиновых кислот.

Комплексная задача № 4

На складе химических реактивов был обнаружен ряд склянок без этикеток. Задания:

1.К какому классу неорганических соединений по традиционной классификации относятся указанные вещества. Назовите эти вещества.

2.Определите степень окисления атомов элементов, входящих в состав предложенных соединений.

3.Оцените растворимость веществ в воде.

4.Оцените возможность протекания реакций при смешении веществ, если в склянках находятся реактивы, указанные в варианте комплексной задачи. Назовите продукты реакций.

5.Оценить по справочнику [4], какая реакция представляет собой наибольшую пожарную опасность. Сделать вывод, какие вещества несовместимы при хранении друг с другом.

1. 
   HI(йодовородная кислота)- класс бескислородныз кислот
   

NaOH(гидроксид натрия)- класс оснований

2. 
   СО в HI= H⁺¹, I^-1
   

CO в NaOH= Na⁺¹,O^-2,H⁺¹

3. 
   Оба вещества хорошо растворимы в воде
   
4. 
   Вступают в реакцию нейтрализации:
   

NaOH+HI=NaI+H₂O

5. 
   При взаимодействии данных веществ взрывоопасность и пожароопасность является минимальной, но это возможно так как гидроксид- пожароопасен
   

Комплексная задача (растворы электролитов) № 5

При очистке реактора установки по производству соли (определяется номером варианта, столбец 2) часть продукта осталась не изъятой. Определить:

1. Концентрацию (СМ, Сm, Х, ω) раствора соли, если в реакторе её осталось 5 кг, а объём воды, необходимый для первичной отмывки реактора в 10 раз больше, чем для образования насыщенного раствора этой соли (S, г на 100 г воды, столбец 3).

2. При растворении соли в воде возможен её гидролиз. Запишите соответствующие уравнения процесса. Определите pH образовавшегося раствора (рН < 7, pH > 7, pH ≈ 7)

1. 
   S(CoCl₂)=55,3 г/100 г воды
   

---

100 г воды-52,9(CoCl₂)

1000 г воды- х г (CoCl₂)

m(CoCl₂)=529 г

1000 г воды-529 г

Х- 5000 г

m(H2O)=9452

m р-ра= 9452+5000=14452 г

w= 5000:14452‧100=34,60%

C_M=v/Vр-ра

v=m/M=5000:130=38,46

Vр-ра=14452 мл

C_M=38,46/моль:14452мл=0,002 моль/мл

С_m=0,002 моль/мл‧1000мл=2,4моль

2. 
   CoCl2 — соль образованная слабым основанием и сильной кислотой, поэтому реакция гидролиза протекает по катиону.
   

ПЕРВАЯ СТАДИЯ (СТУПЕНЬ) ГИДРОЛИЗА

Молекулярное уравнение

CoCl2 + HOH ⇄ CoOHCl + HCl

Полное ионное уравнение

Co2+ + 2Cl- + HOH ⇄ CoOH+ + Cl- + H+ + Cl-

Сокращенное (краткое) ионное уравнение

Co2+ + HOH ⇄ CoOH+ + H+

ВТОРАЯ СТАДИЯ (СТУПЕНЬ) ГИДРОЛИЗА

Молекулярное уравнение

CoOHCl + HOH ⇄ Co(OH)2 + HCl

Полное ионное уравнение

CoOH+ + Cl- + HOH ⇄ Co(OH)2 + H+ + Cl-

Сокращенное (краткое) ионное уравнение

CoOH+ + HOH ⇄ Co(OH)2 + H+

СРЕДА И PH РАСТВОРА ХЛОРИДА КОБАЛЬТА (II) В результате гидролиза образовались ионы водорода (H+), поэтому раствор имеет кислую среду (pH < 7).

Комплексная задача (растворы неэлектролитов) № 6

В технологическом процессе завода химического синтеза первичный подогрев вещества Х (столбец 2) осуществляется в трубчатых змеевиках, а для повышения производительности установки в Х вводят вещество Y. Определить температуру кипения и замерзания раствора, содержащего m 7 (кг) вещества Х и n (моль) вещества Y (столбец 3, 4), если для Х Кк = а моль С кг о  (столбец 5), Кэ = b моль С кг о  (столбец 6), t зам = с 0С (столбец 7), t кип = d 0С (столбец 8).







m(X)- масса растворителя по условия она равна 5 кг

n(Y)=m/M=31:160=19 моль

Тогда повышение температуры кипения составит:

=5,1:160= 0,03 °C

Соответственно температура кипения равна:

= =0,003 °C

Найдем температуру замерзания по формуле:

---

Смотрите также файлы

• Факультет летной эксплуатации и управления воздушным движением кафедра авиационной техники.docx

• Практическая работа Определение видов растений (на примере трех семейств) с использованием определительных карточек.ppt

• Российский государственный социальный университет практическое задание 2 по дисциплине Медицина катастроф.docx

• Международный институт экономики и права.doc

• Программа среднего профессионального образования Право и организация социального обеспечения Дисциплина обж практическое задание 1.pdf