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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Кой енергиен източник е невъзобновяем?
- вятърът
- слънцето
- природният газ
- водната енергия
Отговор: природният газ
Запасите от изкопаеми горива са ограничени.
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.
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.
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.
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.
Кой енергиен източник е възобновяем?
- Въглищата
- Нефтът
- Вятърът
- Природният газ
Отговор: Вятърът
Енергията на вятъра се възобновява непрекъснато в природата.
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.
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.
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.
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.