Задачі екологічного змісту

Задачі екологічного змісту

Важливою відмінністю хімічних задач екологічного змісту від традиційних є те, що в них особлива увага приділяється  використанню сполук  у практичній діяльності, їх впливу на довкілля і живі організми. Через знання хімічних сполук, хімічних явищ ми формуємо в учнів ставлення до природного середовища, в якому ми живемо.

Хімічні задачі екологічного змісту поділяють на такі види:

• задачі, які розкривають подвійну роль хімії;
• задачі, в яких розглядається недосконалість технологій;
• задачі, в яких йдеться про вплив хімічних речовин на живі організми;
• задачі, в яких розглядаються екологічні проблеми регіону.

Задачі, які розкривають подвійну роль хімії:

1. Рослина сонячного дня поглинає майже 5 г вуглекислого газу на кожний 1 м² листкової поверхні. Обчисліть, скільки грамів Карбону накопичить за день соняшник, листкова поверхня якого дорівнює 1,5 м².
2. Етанол та метанол використовують як добавки до пального. Запишіть рівняння горіння цих спиртів і поясніть, чому цей вид пального вважається екологічно чистим.
3. Протягом одного року в атмосферу планети потрапило 6,5 млрд. тонн вуглекислого газу. Яку масу кисню могли б утворити з нього рослини в процесі фотосинтезу за умови засвоєння 7 % СО2?
4. Водень є екологічно чистим паливом, яке не забруднює довкілля, бо при його спалюванні утворюється вода: 2H2 + O2 = 2H2O. Обчисліть об’єм (н.у.) кисню, який затрачається на спалювання 448л. водню, і масу води, яка при цьому утворюється.
5. Для боротьби з фітофторою у сільському господарстві застосовують розчин мідного купоросу. Для цього зазвичай готують 1,5 % розчин купрум(ІІ) сульфату для обробки грунту та рослин. Розрахуйте масу CuSO4•5H2O, який необхідно для виготовлення 15кг такого розчину.
6. З техніки безпеки забороняється виливати в каналізацію рідкі відходи хімічної лабораторії. Відходи, що містять хлоридну кислоту необхідно нейтралізувати лугом. Обчисліть масу NaOH необхідну для нейтралізації відходів, що містять 15моль HCl.
7. У процесі фотосинтезу за один світловий день рослина цукрового буряка вбирає 44 г вуглекислого газу. Обчисліть, скільки сахарози може утворитися в коренеплоді, якщо на формування плода йде 75 % усієї синтезованої глюкози.
8. При очищенні попутних газів виділяють азот, що його каталітично окислюють для добування нітратної кислоти, що її можна добути з утвореного при окисленні оксиду нітрогену (IV) масою 9,2 т.

Задачі, в яких розглядається недосконалість технологій:

1. Карбон(ІV) оксид виділяється в атмосферу при розкладі деяких неорганічних сполук. Обчисліть об'єм (н.у.) вуглекислого газу, який потрапить в атмосферу при прожарюванні вапняку масою 1500 кг, якщо масова частка домішок у ньому становить 25%.
2. Внаслідок спалювання горючих копалин в атмосферу потрапляє значна кількість вуглекислого газу. Це має негативні екологічні наслідки, зокрема парниковий ефект. Обчисліть, який об'єм карбон(ІV) оксиду потрапить в атмосферу при спалюванні 500 м3 природного газу, якщо його склад такий: метан — 97,7 %, стан — 0,2 %, пропан — 0,1 %, сірководень - 2 % (за об'ємом).
3. Сульфур (IV) оксид є екологічно небезпечною сполукою, оскільки спричиняє кислотні дощі. Складіть рівняння взаємодії цієї сполуки з водою і обчисліть масу сульфітної кислоти, що утворюється при цьому, якщо викиди сульфур (IV) оксиду становлять близько 350 кг.
4. У промисловості джерелом для добування сульфатної кислоти є мінерал пірит, формула якого FeS2. При його випалюванні спостерігається велика кількість шкідливих викидів в атмосферу. Обчисліть об’єм SO2, який утворюється при випалюванні 1680 кг піриту.
5. Нагромадження вуглекислого газу в атмосфері призводить до парникового ефекту. Який об’єм СО2 потрапляє в атмосферу при спалюванні 400 шт поліетиленових пакетів масою 200 г.
6. Сульфур(ІV) діоксид є екологічно небезпечною сполукою, оскільки спричиняє кислотні дощі. Складіть рівняння взаємодії цієї сполуки з водою і обчисліть масу сульфітної кислоти, що утворюється при цьому, якщо сумарні викиди сульфур ( IV) оксиду становлять близько 75 млн т.
7. . Внаслідок спалювання горючих копалин в атмосферу потрапляє значна кількість вуглекислого газу. Це має негативні екологічні наслідки, зокрема парниковий ефект.
8. Обчисліть, який об'єм карбон(ІV) оксиду потрапить в атмосферу при спалюванні 100 м3 природного газу, якщо його склад такий: метан — 98,4%, стан — 0,3 %, пропан — 0,2 %, сірководень – 2.1 % (за об'ємом).
9. Кожної хвилини в атмосферу виділяється близько 12000 т вуглекислого газу. Яку масу вапняку з масовою часткою домішок 20 % потрібно прожарити, щоб одержати вуглекислий газ такої ж маси? До чого призводить збільшення вуглекислого газу в атмо­сфері? Які причини виникнення парникового ефекту? Чому вуглекислого газу більше взимку, аніж улітку?
10.                  Під час добування корисних ко­палин відкритим способом (кар'є­рами) втрати становлять 10 %, а підземним, шахтним — 35 %. Об­числіть масу втрат під час добуван­ня 2300 кг вапняку різними спосо­бами. Яким способом вигідніше добувати вапняк? Чому?
11.                  Теплова електростанція спалює за добу 1000 т вугілля. Склад вугілля — 84 % Карбону,  3,75 % Сульфуру, 5 % води і 2,5 % него­рючих домішок. Яка площа лісу може відновити втрати кисню, який використано для спалюван­ня вугілля, якщо 1 га соснового лісу за добу виділяє 20 кг кисню?

Задачі, в яких йдеться про вплив хімічних речовин на живі організми:

1. Чутливість людини до токсичної дії алкоголю залежить від віку. Для дітей смертельною є доза близько 3 г алкоголю на І кг маси тіла, для підлітків — 4-5 г/кг. На думку вчених, людині, яка вживає понад 180 г алкоголю на добу, загрожує цироз печінки. У печінці етиловий спирт під впливом ферментів піддається перетворенню. Одним із проміжних продуктів є етаналь (оцтовий альдегід). Складіть рівняння окиснення етанолу до етаналю й обчисліть масу альдегіду, якщо окиснилося 180 г спирту.
2. За добу людина вдихає приблизно 25 кг повітря. На кожні 100 км шляху автомобіль витрачає 1825 кг кисню. Скільки діб зможе дихати людина повітрям, якщо одна з машин проїде на 100 км менше?
3. За добу людина в середньому споживає 430 г кисню. Скільки вуглекислого газу потрібно увібрати в процесі фотосинтезу рослинам, щоб утворилася потрібна кількість кисню?
4. Збільшення концентрації графітного пилу призводить до захворювання органів дихання. Концентрація графітного пилу до очищення становила 1771мг/ м³, а після очищення повітря -41мг/ м³. Обчисліть ступінь очищення повітря від графітного пилу
5. Нітрати та нітрити належать до небезпечних для людини сполук. Потрапляючи в організм, нітрати змінюють склад крові, спричиняють серцеву недостатність, захворювання шкіри, знижують імунітет. Нітрити, надходячи в організм людини, утворюють високотоксичні сполуки, що вражають печінку й спричиняють розвиток злоякісних пухлин. Обчисліть, яка маса нітратів надійде в організм людини при споживанні забрудненої нітратами (60 мг/л) води за: лобу; тиждень; місяць. Вважати, що людина споживає за добу 3 л води.
6. При 10-хвилинному вдиханні повітря, вміст карбон(ІІ) оксиду в якому становить 5,7 мг/м3, настає смерть. Отруйна дія СО полягає в тому, що він з'єднується з гемоглобіном крові, внаслідок чого вона втрачає властивість перенесення кисню з легень до тканин. Основним джерелом викидів СО у довкілля є автомобільний транспорт. Запропонуйте шляхи його екологізації, тобто зниження вмісту карбон(ІІ) оксиду у відпрацьованих газах.

Задачі, в яких розглядаються екологічні проблеми регіону.

1. При розгляданні плану реконструкції парку у м.Гадяч , у якому переважають сосни, берези було запропоновано замінити старі 80-річні сосни на декоративні кущі. Екологи виступили проти Пояснити, чим керувалися екологи? Які аргументи вони представили .
2. Чому при розгляданні планів озеленення міста Гадяча екологи, незважаючи на значні заперечення з боку громадськості, наполягали на виключенні зі складу дерев тополь та беріз , насаджених у 50-х роках.
3. Основний компонент природного газу — метан. Деякі великі родовища Гадяцького району (наприклад, Західно-Харківцівське нафтогазоконденсатне родовище) містять окрім вуглеводнів значну кількість сірководню. Ця домішка небезпечна, бо спричиняє корозію трубопроводів і перекачувальної апаратури. Крім того, при згорянні такого газу утворюється сульфур( IV) оксид, що забруднює атмосферу. Але сірководень є цінною хімічною сировиною, з якої можна добути сульфатну кислоту. Запропонуйте способи очищення природного газу від сірководню
4. Із У Гадяцькому лісництві лісовою рослинність ввкрито близько 4349,2 га. З 1 м3 відходів лісопереробки можна добути до 770 м3 горючого газу, 60 л метанолу, 12 кг білкових дріжджів. Кора — джерело дубилних речовин для текстильної та шкіряної про¬мисловості. Активоване вугілля — важливий продукт для медицини й хімічної промисловості. Це далеко не повний перелік того, що можна добути за умови раціональної лісопереробки.

Складіть рівняння таких перетворень:

Целюлоза → Глюкоза → Етиловий спирт → Етилен → Поліетилен;

Целюлоза → Глюкоза → Етиловий спирт → Оцтовий альдегід →  Оцтова кислота → Триацетатцелюлоза.