Химия и опазване на околната среда · 10 клас · урок 2 от 2

Твърдост на водата; рециклиране; алтернативни енергийни източници

Твърдостта на водата се дължи на разтворени соли на калция и магнезия. Временната твърдост се причинява от хидрогенкарбонати и се премахва с кипване, а постоянната от сулфати и хлориди и се отстранява със сода Na2CO3. Втората част на урока е за пестене на ресурси: рециклирането на метали, стъкло, хартия и пластмаси намалява отпадъците и спестява енергия. Алтернативните източници като слънцето, вятъра, водорода и биогоривата намаляват нуждата от изкопаеми горива.

Работен лист за печат

Какво да запомним

  • Ca(HCO3)2 → CaCO3↓ + CO2↑ + H2O (при кипване; така се образува котлен камък).
  • CaSO4 + Na2CO3 → CaCO3↓ + Na2SO4
  • Рециклирането на алуминий спестява около 95% от енергията за получаването му от руда.
  • Възобновяеми източници: слънце, вятър, вода, биомаса; горивна клетка: 2H2 + O2 → 2H2O.

Пример

От 16,2 g Ca(HCO3)2 (0,1 mol, M = 162 g/mol) при кипване се отлагат 0,1 mol, т.е. 10 g CaCO3.

Проверете се: 20 въпроса

Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.

  1. Как се нарича твърдостта на водата, която се премахва с кипване?
    • временна (карбонатна)
    • постоянна
    • обща
    • сулфатна

    Отговор: временна

    Дължи се на Ca(HCO3)2 и Mg(HCO3)2, които при кипване се разлагат.

  2. Какво се наблюдава, когато сапун се разтваря в твърда вода?
    • сапунът пени слабо и се образуват утайки
    • сапунът пени силно
    • водата става синя
    • отделя се газ

    Отговор: пени слабо, образуват се утайки

    Калциевите и магнезиевите йони образуват неразтворими соли със сапуна.

  3. С кое вещество може да се отстрани и временната, и постоянната твърдост?
    • NaCl (готварска сол)
    • HCl (солна киселина)
    • C12H22O11 (захар)
    • Na2CO3 (сода)

    Отговор: със сода Na2CO3

    Карбонатните йони утаяват Ca2+ и Mg2+ като карбонати.

  4. Кое уравнение описва отстраняването на постоянна твърдост със сода?
    • Ca(HCO3)2 → CaCO3 + CO2 + H2O
    • CaSO4 + Na2CO3 → CaCO3↓ + Na2SO4
    • CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
    • CaO + H2O → Ca(OH)2

    Отговор: CaSO4 + Na2CO3 → CaCO3↓ + Na2SO4

    Калцият се извежда от водата като неразтворим карбонат.

  5. Колко грама CaCO3 се отлагат при кипване на вода, съдържаща 16,2 g Ca(HCO3)2?
    • 16,2 g
    • 10 g
    • 5 g
    • 20 g

    Отговор: 10 g

    Ca(HCO3)2 → CaCO3 + CO2 + H2O; n = 16,2 : 162 = 0,1 mol; m = 0,1 · 100 = 10 g.

  6. Как се нарича вода с малко калциеви и магнезиеви соли?
    • Твърда
    • Мека
    • Минерална
    • Морска

    Отговор: Мека

    Твърдостта се дължи на йоните Ca2+ и Mg2+; при малко такива йони водата е мека.

  7. От какво е съставен главно котленият камък?
    • Натриев хлорид
    • Калциев карбонат
    • Железен оксид
    • Силициев диоксид

    Отговор: Калциев карбонат

    При нагряване хидрогенкарбонатите се разлагат и се отлага CaCO3.

  8. С какво може безопасно да се почисти котлен камък от електрическа кана?
    • С натриева основа
    • С бензин
    • С готварска сол
    • С оцет или лимонена киселина

    Отговор: С оцет или лимонена киселина

    Киселините разтварят карбонатите и отделят CO2.

  9. Кои соли обуславят постоянната твърдост на водата?
    • Сулфатите и хлоридите на калция и магнезия
    • Хидрогенкарбонатите на калция и магнезия
    • Нитратите на натрия
    • Карбонатите на калия

    Отговор: Сулфатите и хлоридите на калция и магнезия

    Сулфатите и хлоридите не се разлагат при кипване, затова твърдостта остава.

  10. Колко грама Na2CO3 са нужни за отстраняване на 13,6 g CaSO4 от водата? (Ca = 40, S = 32, O = 16, Na = 23, C = 12)
    • 13,6 g
    • 5,3 g
    • 10,6 g
    • 21,2 g

    Отговор: 10,6 g

    CaSO4 + Na2CO3 → CaCO3↓ + Na2SO4; 13,6 g CaSO4 = 0,1 mol, нужни са 0,1 mol Na2CO3 = 10,6 g.

  11. Кой енергиен източник е невъзобновяем?
    • вятърът
    • слънцето
    • природният газ
    • водната енергия

    Отговор: природният газ

    Запасите от изкопаеми горива са ограничени.

  12. Около колко процента от енергията се спестява, когато алуминий се рециклира вместо да се получава от руда?
    • около 5%
    • около 95%
    • около 30%
    • около 50%

    Отговор: около 95%

    Претопяването изисква много по-малко енергия от електролизата на Al2O3.

  13. Какъв е единственият продукт от реакцията на водорода с кислорода в горивната клетка?
    • въглероден диоксид
    • метан
    • амоняк
    • вода

    Отговор: вода

    2H2 + O2 → 2H2O, затова водородът е чисто гориво.

  14. Кое явление превръща слънчевата светлина директно в електрическа енергия?
    • фотосинтезата
    • ядреният синтез
    • електролизата
    • фотоволтаичният ефект

    Отговор: фотоволтаичният ефект

    Слънчевите панели използват полупроводници, най-често силиций.

  15. Кое гориво се получава чрез ферментация на захари от растения и се добавя към бензина?
    • метанол
    • биоетанол
    • бутан
    • керосин

    Отговор: биоетанол

    Захарите се превръщат в етанол от дрожди.

  16. Кой енергиен източник е възобновяем?
    • Въглищата
    • Нефтът
    • Вятърът
    • Природният газ

    Отговор: Вятърът

    Енергията на вятъра се възобновява непрекъснато в природата.

  17. Кой материал може да се рециклира многократно без загуба на качество?
    • Стъклото
    • Вестникарската хартия
    • Памучните дрехи
    • Хранителните отпадъци

    Отговор: Стъклото

    Стъклото се претопява и формова отново, а влакната на хартията се скъсяват при всяко рециклиране.

  18. Как се нарича газът, получаван при гниене на органични отпадъци без достъп на кислород?
    • Природен газ
    • Угарен газ
    • Веселящ газ
    • Биогаз

    Отговор: Биогаз

    Биогазът се състои главно от метан и въглероден диоксид.

  19. Защо пластмасовите отпадъци са сериозен проблем за околната среда?
    • Разтварят се бързо във водата
    • Разграждат се много бавно в природата
    • Отделят кислород
    • Превръщат се в торове

    Отговор: Разграждат се много бавно в природата

    Много пластмаси остават в природата стотици години и се раздробяват на микропластмаси.

  20. Колко mol водород са нужни в горивна клетка, за да се получат 36 g вода? (H2O = 18)
    • 1 mol
    • 2 mol
    • 4 mol
    • 36 mol

    Отговор: 2 mol

    2H2 + O2 → 2H2O; 36 g вода са 2 mol, нужни са 2 mol H2.