додати матеріал

приховати рекламу

Сірка та її сполуки на уроках хімії та екології

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

«Сірка та її сполуки на уроках хімії та екології»

ЗМІСТ
ВСТУП
Глава 1. Стан викладання теми «Сірка та її сполуки» в сучасній середній школі
1.1 Програмні вимоги до викладання теми «халькоген»
1.2 Опорні конспекти, схеми і таблиці по темі «халькоген»
РОЗДІЛ 2. МОЇ УРОКИ
2.1 Урок № 1. Положення хімічних елементів підгрупи кисню в періодичній таблиці хімічних елементів, будова їх атомів
3.2 Урок № 2. Сірка, будова молекул, фізичні і хімічні властивості
3.3 Урок № 3. Сірчана кислота, склад, будова, властивості, застосування
3.4 Урок-залік по темі «халькоген»
3.5 Система уроків на тему «Кислотні дощі» для 10-11 класів з поглибленим вивченням екології
РОЗДІЛ 3. БАНК тестових завдань ЗА ТЕМОЮ «халькоген»
3.1 КАРТКИ 1 РІВНЯ
3.2 КАРТКИ 2 РІВНЯ
3.3 КАРТКИ 3 РІВНЯ
ВИСНОВКИ
ЛІТЕРАТУРА


ВСТУП

Газоподібні і пилові викиди дуже несприятливо впливають на екологічну обстановку в місцях розташування промислових підприємств, а також погіршують санітарно-гігієнічні умови праці. До агресивних масовим викидів відносяться оксиди азоту, сірководень, сірчистий, вуглекислий і багато інші гази.
Не менш важливим завданням є очищення газів від двоокису сірки. Загальна кількість сірки, що викидається в нашій країні в атмосферу тільки у вигляді сірчистого газу, становить близько 16 млн. т. на рік. З цієї кількості сірки можна виробити до 40 млн. т. сірчаної кислоти.
Значна кількість сірки, головним чином, у вигляді сірководню міститься в коксовому газі. З димовими газами із заводських труб і енергетичних установок щорічно викидаються в атмосферу кілька мільярдів кубометрів вуглекислого газу. Цей газ може бути використаний для отримання ефективних вуглецевмісних добрив.
Серйозний збиток пилові й газоподібні викиди приносять тим, що вони отруюють повітряний басейн у містах і на підприємствах: отруйні гази гублять рослинність, вкрай шкідливо діють на здоров'я людей і тварин, руйнують металеві споруди і коррозіруют обладнання. З огляду на загальну екологічну обстановку на планеті, необхідно прийняти самі термінові і найрадикальніші заходи з очищення викидних газів від шкідливих домішок [1].
У цій курсовій роботі метою стало розкриття основних напрямків реалізації екологічного підходу до викладання теми «Сірка. Сполуки сірки »на уроках хімії та екології.

Глава 1. Стан викладання теми «Сірка та її сполуки» в сучасній середній школі

1.1 Програмні вимоги до викладання теми «халькоген»

Тема 2. Підгрупа кисню (4 години)
№ уроку
Тема заняття
Введені опорні поняття і уявлення.
Формування спеціальних навичок
Актуалізація опорних знань, умінь, навичок з хімії та міждисциплінарним наук
2.
Сірка, будова молекул, фізичні і хімічні властивості
Продовження формування понять «хімічний елемент», «проста речовина», «хімічна реакція», «алотропні модифікації»
Продовження формування понять «алотропія», «зв'язок фізичних і хімічних властивостей елемента»
3.
Сірчана кислота, склад, будова, властивості, застосування
Будова і властивості сірчаної кислоти, якісна реакція на сульфат-аніон
Якісний аналіз
4.
Залік
Тема 3. Сірка
Сірка. Алотропія сірки. Фізичні та хімічні властивості сірки, її отримання та застосування, знаходження в природі. Сірководень, його фізичні та хімічні властивості, одержання і застосування, знаходження в природі. Сульфіди. Оксид сірки (IV), його фізичні та хімічні властивості, одержання і застосування. Оксид сірки (VI), його фізичні та хімічні властивості, одержання і застосування. Сірчиста кислота і сульфіти.
Сірчана кислота, властивості розбавленої і концентрованої сірчаної кислот. Сірчана кислота як окислювач. Сульфати. Якісні реакції на сульфід-, сульфіт-та сульфат-іони.
Демонстрації
Отримання аллотропних видозмін кисню і сірки.
Взаємодія сірки з воднем і киснем.
Дія концентрованої сірчаної кислоти на метали (цинк, мідь) і органічні речовини (целюлозу, сахарозу).
Лабораторні досліди
Ознайомлення з сіркою і її природними сполуками.
Практичні заняття
Отримання і збирання газів (кисень та ін), досліди з ними.
Визначення вмісту карбонатів у вапняку.
Усунення тимчасової жорсткості води.
Дослідження відновлювальних властивостей металів.
Досліди, що характеризують властивості сполук металів.
Експериментальні задачі на отримання та розпізнавання речовин.
Експериментальне встановлення генетичних зв'язків між класами неорганічних сполук.
Розрахункові завдання
Обчислення масової частки хімічного елемента в з'єднанні.
Встановлення найпростішої формули речовини з масових часток хімічних елементів.
Розрахунок об'ємних відносин газів при хімічних реакціях.
Обчислення маси речовин або обсягу газів за відомим кількості речовини одного з які почали реакцію або утворюються речовин.
Розрахунок теплового ефекту за даними про кількість одного з беруть участь в реакції речовин і виділилася (поглиненої) теплоти.
Обчислення за рівняннями, коли одна з речовин взято у вигляді розчину певної концентрації.
Обчислення за рівняннями, коли одна або кілька речовин взяті в надлишку.
Обчислення маси або об'єму продукту реакції за відомою масою або об'ємом вихідної речовини, що містить домішки.
Визначення виходу продукту реакції від теоретично можливого.
Розрахунок ентальпії реакції.
Розрахунок зміни ентропії в хімічному процесі.
Розрахунок зміни енергії Гіббса реакції.
Розрахунок маси або об'єму розчиненої речовини і розчинника для приготування певної маси або об'єму розчину з заданою концентрацією (масової, молярної, моляльний).

1.2 Опорні конспекти, схеми і таблиці по темі «халькоген»

З метою інтенсифікації процесу навчання в ході проведення лекції по темі вчителем разом з учнями складаються опорні конспекти. [4]
ЕЛЕМЕНТИ ГОЛОВНОЮ ПІДГРУПИ VI ГРУПИ (халькоген)

Будова зовнішнього енергетичного шару атомів елементів цієї підгрупи наступне:
О, S - ns 2, np 4;
Se, Ті, Ро - (n - 1) d 10, ns 2, np 4.
У загальному вигляді ns 2, np 4.
При переході в збуджений стан у всіх атомів халькогенів (крім кисню) може збільшуватися число неспарених електронів за рахунок переходу електронів з ns-і nр-підрівнів на вільний nd-підрівень. При цьому виявляються такі валентні стани.
· Валентність, рівна IV.
ns 2, np 3, nd 1
· Валентність, рівна VI.
ns 1, np 3,. nd 2
СІРКА
Електронна формула сірки 1s 2, 2s 2, 2p 6, 3s 2,4
Електронно-графічна формула зовнішнього електронного шару:

При переході в збуджений стан відбувається перехід по одному електрону з 3s-і 3р-орбіталей на вільну 3d-орбіталь:

У зв'язку з цим у сірки можливі прояви II, IV, VI валентностей. Можливі ступені окислення -2, 0, +2, +4, +6.
Наприклад: H 2 S -2 S 0 S +2 OS +4 O 2 S +6 O 3


Таблиця 1. Хімічні властивості сірки
Властивість
Опис і рівняння реакцій
Взаємодія з простими речовинами
Сірка, як окислювач
S 0 + 2e - ® S -2
При реакціях з металами, воднем, неметалами, які мають меншу електронегативність, ніж сірка:



Сірка, як відновник



Реакції з киснем, галогенами



З киснем сірка утворює і двовалентний оксид - нестійке з'єднання, що розкладається і при кімнатній температурі: 2S + O 2 ® 2SO
Взаємодія зі складними речовинами
З водою
Не взаємодіє
Взаємодія з кислотами-окисниками



З розчинами лугів
При нагріванні йде реакція диспропорціонування:

Вулканізація гуми
При вулканізації в природний каучук включається приблизно 3% сірки (утворюється гума) або 25 - 30% сірки (утворюється ебоніт). Поліпшення властивостей обумовлено утворенням великої кількості поперечних «зшивок» між ланцюгами і зменшенням числа подвійних С = С зв'язків, по яких проходить окислення природного каучуку.
· Гаряча вулканізація. Суміш з латексу, сірки та інших речовин (наповнювачі, барвники) нагрівають, одночасно формуючи з цієї суміші необхідні вироби.
· Холодна вулканізація. Сформованное виріб з латексу тривалий час витримують в розчині сірки в сірковуглеці.
Сірчана кислота

Таблиця 2. Отримання сірчаної кислоти контактним способом
Стадія
Рівняння реакцій
Випал піриту і отримання оксиду сірки (IV)

Окислення SO 2 в SO 3 в присутності каталізатора (V 2 O 5)

Розчинення SО 3 у сірчаної кислоти та отримання олеуму
H 2 SO 4 + nSO 3 ® H 2 SO 4 × nSO 3
Олеум використовують для отримання сірчаної кислоти будь-якої концентрації, розбавляючи його у воді. Олеум перевозять в залізних цистернах. H 2 SO 4 × nSO 3 + nH 2 O ® (n - l) H 2 SO 4
Таблиця 3. Хімічні властивості сірчаної кислоти
Властивість
Опис і рівняння реакцій
Реакції розведеної сірчаної кислоти
З металами, що стоять у ряді напруг до водню
2Na + H 2 SO 4 ® Na 2 SO 4 + Н 2
Zn + H 2 SO 4 ® ZnSO 4 + H 2
З оксидами металів
H 2 SO 4 + MgO ® MgSO 4 + H 2 O
З солями слабших і більш летких кислот
H 2 SO 4 + Na 2 CO 3 ® Na 2 SO 4 + H 2 O + CO 2
H 2 SO 4 + BaCl 3 ® BaSO 4 + 2HCl
З підставами
H 2 SO 4 + 2NaOH ® Na 2 SO 4 + 2H 2 O
З аміаком
2NH 3 + H 2 SO 4 ® (NH 4) 24
Реакції концентрованої сірчаної кислоти
Взаємодія з неактивними металами
2H 2 SO 4 + 2Ag ® Ag 2 SO 4 + SO + 2H 2 O
H 2 SO 4 + Cu ® CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O
2H 2 SO 4 + Hg ® HgSO 4 + SO 2 + 2H 2 O
Слід пам'ятати, що, так як в концентрованої сірчаної кислоти окислювачем є аніон SO 4 2 -, а не катіон Н +, то водень не виділяється.
Взаємодія з активними металами
Активні метали відновлюють сірчану кислоту до H 2 S: 4Mg + H 2 SO 4 ® 4MgSO 4 + H 2 S + 4H 2 O
Взаємодія з менш активними металами
Менш активні метали відновлюють сірчану кислоту до SO 2:
2H 2 SO 4 + Zn ® ZnSO 4 + SO 2 + 2H 2 O
Залежно від концентрації можуть утворюватися й інші продукти реакції, наприклад: S або Н 2 S.
4H 2 SO 4 + 3Zn ® 3ZnSO 4 + S ¯ + 4H 2 O
5H 2 SO 4 + 4Zn ® 4ZnSO 4 + H 2 S + 4H 2 O
Взаємодія з алюмінієм, хромом і залізом
На холоді з цими металами сірчана кислота не взаємодіє. При нагріванні йдуть такі реакції:



Взаємодія з неметалами
S + 2H 2 SO 4 ® 3SO 2 + 2H 2 O
З + 2H 2 SO 4 ® 2SO 2 + CO 2 + 2H 2 O
2P + 5H 2 SO 4 ® 2H 3 PO 4 + 5SO 2 + 2H 2 O
Окислення складних речовин
8HI + H 2 SO 4 ® 4I 2 ¯ + H 2 S + 4H 2 O
2HBr + H 2 SO 4 ® Br 2 ¯ + SO 2 + 2H 2 O
3H 2 S + H 2 SO 4 ® 4S ¯ + 4H 2 O
H 2 SO 4 + nC 12 H 22 O 11 ® 12nC + H 2 SO 4 × 11nH 2 O

РОЗДІЛ 2. МОЇ УРОКИ

2.1 Урок № 1. Положення хімічних елементів підгрупи кисню в періодичній таблиці хімічних елементів, будова їх атомів

Цілі і завдання: учні повинні вміти застосовувати знання про будову атома для характеристики атомів елементів підгрупи кисню; знати, як змінюється будова атомів елементів головної підгрупи.
Хід уроку
I. Організаційний момент; перевірка домашнього завдання
II. Новий матеріал.
1. Будова атомів кисню і сірки (табл. 4).
Таблиця 4. Схеми будови атомів кисню і сірки
Хімічний знак
Розміщення електронів по енергетичним рівням
Електронна формула
Про
+8 Про 2е -,-
1s 2 | 2s 2 2p 4
S
+16 S 2е -,-,-
1s 2 | 2s 2 2p 6 | 3s 2 3p 4 3d 0
Розміщення електронів по орбиталям

На зовнішньому енергетичному рівні атомів усіх елементів VI A групи знаходиться по 6 електронів. До сталого енергетичного стану атома, характерного для благородних газів, бракує двох електронів, які здатні приєднувати ці елементи. Тому кисень є одним з сильних окислювачів: Про 0 + 2е - ® Про -2
Кисень у переважній більшості сполук проявляє постійну ступінь окислення -2. Винятком є сполуки OF 2, де кисень має ступінь окислення +2, і пероксид водню Н 2 О 2, де кисень має ступінь окислення -1 (Н +1-О-О -1 -1-Н +1). У підгрупі з зростанням відносних атомних мас і збільшенням атомних радіусів: а) закономірно зменшуються неметалічні властивості; б) міцність водневих з'єднань падає; в) сила кисневих кислот зменшується.
Таблиця 5. Можливі ступені окислення сірки
Стан атомів сірки
Розміщення електронів по орбиталям
Ступінь окислення
Нормальне
стан
Збуджені
стану

+ 2, - 2
+ 4
+ 6
У атомів сірки на третьому енергетичному рівні є п'ять незаповнених d-орбіталей. Тому можливо розпарювання електронів. У результаті цього в атомів сірки з'являється або чотири, або шість неспарених електронів, які при утворенні сполук з більш електронегативні елементом зміщуються у бік (табл. 5). Цим пояснюється ступінь окислення сірки у з'єднаннях з киснем: S +4 O 2 і S +6 O 3.
III. Закріплення нового матеріалу.
3.1 Дайте відповіді на питання:
1. На основі теорії будови атомів, використовуючи таблицю, поясніть, чому кисень є сильним окислювачем, ніж сірка. Чому кисень проявляє постійну валентність?
2. Можливі ступені окислення кисню і сірки.
2.2 Урок № 2. Сірка, будова молекул, фізичні і хімічні властивості
Знати: алотропні модифікації сірки; фізичні і хімічні властивості, одержання і застосування сірки, оксидів сірки (IV) і сірки (VI), cерной кислоти, сульфатів, якісні реакції на сульфат-і сульфід-іони; хімічні реакції, що лежать в основі виробництва сірчаної кислоти; спільні наукові принципи хімічного виробництва.
Вміти: розглядати в порівнянні алотропні модифікації; записувати рівняння реакцій, що характеризують властивості сірки та її сполук; розглядати хімічні властивості речовин з точки зору окисно-відновних та іонних уявлень.
Основні поняття: алотропія, алотропні модифікації.
ХІД УРОКУ
I. Організаційний момент; перевірка домашнього завдання
II. Новий матеріал
1. Сірка в природі та її отримання. У природі сірка зустрічається як у вільному стані (супроводжує гірських порід), так і у вигляді сполук. Найважливіші природні сполуки сірки показані на схемі 1.

СІРКА У ПРИРОДІ
Сульфіди: свинцевий блиск PbS, мідний блиск Cu 2 S, цинкова обманка ZnS, пірит FeS 2, сірководень H 2 S (в мінеральних джерелах і в природному газі)
Сульфати:
гіпс CaSO 4 × 2H 2 O, гірка сіль MgSO 4 × 7H 2 O, мірабіліт Na 2 SO 4 × 10H 2 O (глауберова сіль)
Білки

Схема 1
2. Отримання. Для відділення сірки у вільному стані від інших гірських порід користуються її легкоплавкость (112,8 ° С).
3. Фізичні властивості сірки. Сірка - тверда кристалічна речовина жовтого кольору. Як неметал, вона погано проводить теплоту і не проводить електричний струм. Шматочки сірки тонуть у воді - її щільність близька до 2, а порошок сірки спливає (не змочується водою). Подібно сірці у подрібненому стані водою не змочуються багато з'єднань. Цим властивістю користуються для відділення сірчистих руд від «порожньої породи». Такий метод збагачення руд називається флотацією і використовується на практиці.
Сірка добре розчиняється в сірковуглеці, толуолі та ін При температурі 112,8 ° С сірка плавиться, перетворюючись у легкорухливі рідина жовтого кольору. При подальшому нагріванні вона темніє і гусне. При температурі 444 6 ° С вона закипає. Якщо нагріту до кипіння сірку вилити в холодну воду, то утвориться пластична сірка, яка розтягується. Кристалічна і пластична сірка - це алотропні видозміни хімічного елемента сірки.
Кристалічна сірка легко плавиться: це свідчить про те, що її кристалічна решітка повинна бути молекулярної. Рентгенографічні та інші дослідження підтверджують, що кристалічна решітка сірки дійсно складається з кільцевих молекул (рис. 1). При нагріванні восьмічленние кільця молекул сірки розриваються, перетворюючись на довгі ланцюги (мал. 1), які можуть розтягуватися і скорочуватися. Це пластична сірка. (Дайте відповідь на питання 3-4 ([5], с. 29)).

Рис. 1. Кристалічна решітка сірки, що складається з восьмічленних кілець молекули сірки (а); розрив восьмічленних кілець молекули сірки при нагріванні та освіта довгих ланцюгів (б).
4. Хімічні властивості сірки. У зв'язку з великим атомним радіусом, ніж у кисню, окисні властивості сірки виражені слабше. Тому в реакціях з киснем сірка - відновник і проявляє ступені окислення +4 і +6 (табл. 6). Окислювальні властивості сірки виявляються в реакціях з металами і воднем, а відновні - в реакціях з киснем і галогенами (крім йоду). Хімічні властивості сірки показані в таблиці 6.
III. Закріплення нового матеріалу
1. Користуючись даними таблиць, поясніть, чому у атомів хлору ступеня окислення виражаються непарними числами, а в атомів сірки - парними. Чому кисень проявляє постійну валентність, а сірка - змінну?
2. Порівняйте властивості кристалічної та пластичної сірки. На основі цього прикладу поясніть сутність алотропія.

Таблиця 6
Хімічні властивості сірки
окисні
відновні
1. Сірка реагує майже з усіма металами:

2. З деякими металами, наприклад Na, К, взаємодіє навіть без нагрівання:

3. При підвищеній температурі реагує з воднем:

При підвищеній температурі сірка реагує з фтором і з киснем (горить):

5. Застосування сірки. Області застосування сірки показані на схемі 2
Схема 2

3. Перелічіть природні сполуки сірки, напишіть їх хімічні формули і визначте в них ступеня окислення сірки.
4. Складіть рівняння реакцій, при яких з простих речовин утворюються складні речовини, формули яких наступні: Li 2 S, ZnS, H 2 S, SO 2, CS 2 і SF 6. Використовуючи дані таблиці, поясніть, які властивості (окисні або відновлювальні) проявляє сірка в цих реакціях.
5. Як можна отримати діоксид сірки? Назвіть не менше трьох способів отримання SO 2. Чому діоксид сірки може бути і окислювачем, і відновником?
6. Відомо з'єднання, що містить 0,27928 масових часток, або 27,928%, фосфору і 0,72072 масових часток, або 72,072%, сірки. Знайдіть його найпростішу формулу.
7. При утворенні 1 моль оксиду сірки (IV) з елементів виділяється 332,8 кДж. Скільки виділиться теплоти при згорянні 1 г сірки?
Лабораторні досліди
V. Ознайомлення із зразками сірки та її природних сполук
Розгляньте видані вам зразки сірки та її природних сполук. У зошитах зробіть запис за такою схемою:
1. Назва
2. Хімічна формула
3. Агрегатний стан
4. Колір
5. Твердість
IV. Домашнє завдання
2.3 Урок № 3. Сірчана кислота, склад, будова, властивості, застосування
Цілі уроку: учні повинні знати будову, фізичні та хімічні властивості H 2 SO 4; вміти на основі знань про швидкість хімічних реакцій та хімічному рівновазі обгрунтовувати вибір умов перебігу реакцій, що лежать в основі виробництва сірчаної кислоти; визначати на практиці сульфат-і сульфід-іони .
Основні поняття: сірчистий ангідрид, сірчаний ангідрид, комплексне використання сировини.
Хід уроку
I. Організаційний момент; перевірка домашнього завдання
II. Новий матеріал
1. Електронна і структурна формули. Так як сірка знаходиться в 3-му періоді періодичної системи, то правило октету не дотримується і атом сірки може придбати до дванадцяти електронів.

(Шість електронів сірки позначені зірочкою.)
2. Отримання. Сірчана кислота утворюється при взаємодії оксиду сірки (VI) з водою (SO 3 + Н 2 О ® H 2 SO 4). Опис виробництва сірчаної кислоти наводиться в § 16 ([5], с. 37 - 42).
3. Фізичні властивості. Сірчана кислота - безбарвна, важка (r = 1,84 г / см 3), нелетких рідина. При розчиненні їх у воді відбувається дуже сильне розігрівання. Пам'ятайте, що не можна вливати воду в концентровану сірчану кислоту (рис. 2)! Концентрована сірчана кислота поглинає з повітря водяні пари. У цьому можна переконатися, якщо відкрита посудина з концентрованою сірчаною кислотою врівноважити на вагах: через деякий час чашка з посудиною опуститься.

Рис. 2. Приготування розчину сірчаної кислоти
4. Хімічні властивості. Розбавлена ​​сірчана кислота має загальні властивості, характерними для кислот і специфічними (табл. 7).

Таблиця 7
Хімічні властивості сірчаної кислоти
Спільні з іншими кислотами
Специфічні
1. Водний розчин змінює забарвлення індикаторів.
1. Концентрована сірчана кислота - сильний окислювач: при нагріванні вона реагує майже з усіма металами (іскл. Аu, Pt і недо. Ін.) У цих реакціях залежно від активності металу й умов виділяються SO 2, H 2 S, S, наприклад:
Cu +2 H 2 SO 4 CuSO 4 + SO 2 +2 H 2 O
2. Розбавлена ​​сірчана кислота реагує з металами:
H 2 SO 4 + Zn ® ZnSO 4 + H 2
2H + + SO 4 2 - + Zn 0 ® Zn 2 + + SO 4 2 - + H 2 0
2H + + Zn 0 ® Zn 2 + + H 2 0
2. Концентрована сірчана кислота енергійно реагує з водою з утворенням гідратів:
H 2 SO 4 + nH 2 O ® H 2 SO 4 × Nн 2 О + Q
Концентрована сірчана кислота здатна відщепи від органічних речовин водень і кисень у вигляді води, обуглівая органічні речовини
3. Реагує з основними і амфотерними оксидами:
H 2 SO 4 + MgO ® MgSO 4 + H 2 O
2H + + SO 4 2 - + MgO ® Mg 2 + + SO 4 2 - + H 2 O
2H + + MgO ® Mg 2 + + H 2 O
3. Характерною реакцією на сірчану кислоту і її солі є взаємодія з розчинними солями барію:
Н 24 + ВаСl 2 ® BaSO 4 ¯ +2 HCl
2H + + SO 4 2 - + Ba 2 + + 2Cl - ® BaSO 4 ¯ + 2Н + + 2Сl -
Ba 2 + + SO 4 2 - ® BaSO 4 ¯
Випадає білий осад, який не розчиняється ні у воді, ні в концентрованої азотної кислоти
4. Взаємодіє з підставами:
H 2 SO 4 + 2KOH ® K 2 SO 4 + 2H 2 O
2H + + SO 4 2 - + 2K + + 2OH - ®
® 2K + + SO 4 2 - + 2H 2 O
2H + + 2OH - ® 2H 2 O
Якщо кислота взята у надлишку, то утворюється кисла сіль:
H 2 SO 4 + NaOH ® NaHSO 4 + H 2 O
5. Реагує з солями, витісняючи з них інші кислоти:
3H 2 SO 4 + Ca 3 (PO 4) 2 ® 3CaSO 4 +2 H 3 PO 4
6. Застосування. Сірчану кислоту широко застосовують (рис. 3), вона є основним продуктам хімічної промисловості.


Рис. 3. Застосування сірчаної кислоти: 1 - отримання барвників; 2 - мінеральних добрив; 3 - очищення нафтопродуктів; 4 - електролітичне отримання міді, 5 - електроліт в акумуляторах; 6 - отримання вибухових речовин; 7 - барвників; 8 - штучного шовку; 9 - глюкози; 10 - солей; 11 - кислот.
Сірчана кислота утворює два ряди солей - середні і кислі:
Na 24 NaHSО 4
сульфат натрію гідросульфат натрію
(Середня сіль) (кисла сіль)
Солі сірчаної кислоти широко використовують, наприклад, Na 2 SO 4 × 10H 2 O - кристалогідрат сульфату натрію (глауберової сіль) застосовують у виробництві соди, скла, в медицині та ветеринарії. CaSO 4 × 2H 2 O - кристалогідрат сульфату кальцію (природний гіпс) - застосовують для отримання напівводного гіпсу, необхідного в будівництві, а в медицині - для накладання гіпсових пов'язок. CuSO 4 × 5H 2 O - кристалогідрат сульфату міді (II) (мідний купорос) - використовують у боротьбі зі шкідниками рослин.
III. Закріплення нового матеріалу
1. Взимку між рамами вікон іноді поміщають посудину з концентрованою сірчаною кислотою. З якою метою це роблять, чому посудину не можна заповнювати кислотою доверху?
2. Концентрована сірчана кислота при нагріванні реагує з ртуттю і сріблом, подібно до того, як вона реагує з міддю. Складіть рівняння цих реакцій і вкажіть окисник і відновник.
3. Як розпізнати сульфіди? Де вони застосовуються?
4. Складіть рівняння реакцій, які практично здійсненні, використовуючи наведені схеми:
CuSO 4 + HCl ®
Hg + H 2 SO 4 (конц) ®
Cu + HCl ®
NaNO 3 + HCl ®
MgCl 2 + H 2 SO 4 (конц.) ®
Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 ®
NaOH + H 2 SO 4 ®
Al (OH) 3 + H 2 SO 4 ®
При складанні рівнянь реакцій вкажіть умови їх здійснення. У тих випадках, де це потрібно, складіть рівняння в іонному та скороченому іонному вигляді.
5. Назвіть окислювач в реакціях: а) розбавленої сірчаної кислоти з металами, б) концентрованої сірчаної кислоти з металами.
6. Що ви знаєте про сірчистої кислоти?
7. Чому концентрована сірчана кислота є сильним окислювачем? Які особливі властивості концентрованої сірчаної кислоти?
8. Як концентрована сірчана кислота взаємодіє з металами?
9. Де застосовуються сірчана кислота і її солі?
Завдання
1. Який об'єм кисню потрібно для спалювання: а) 3,4 кг сірководню, б) 6500 м 3 сірководню?
2. Яка маса розчину, який містить 0,2 масові частки сірчаної кислоти, яка витрачається на реакцію з 4,5 г алюмінію?
Лабораторні досліди
VI. Розпізнавання сульфат-іонів у розчині. В одну пробірку налийте 1-2 мл розчину сульфату натрію, в іншу - стільки ж сульфату цинку, а в третю - розведеного розчину сірчаної кислоти. У всі пробірки помістіть по гранулі цинку, а потім додайте кілька крапель розчину хлориду барію або нітрату барію.
Завдання. 1. Як можна відрізнити сірчану кислоту від її солей? 2. Як відрізнити сульфати від інших солей? Складіть рівняння пророблених вами реакцій в молекулярному, іонному та скороченому іонному вигляді.
IV. Домашнє завдання [5]
2.4 Урок-залік по темі «халькоген»
Мета уроку: Закріплення та перевірка знань і вмінь учнів.
Перед проведенням тестового контролю (15 хв) з метою закріплення пройденого матеріалу потрібно вирішити завдання по темі. [6]
Завдання 1. При повному розкладанні нітрату лужного металу маса виділився кисню становить 8,2% від вихідної маси нітрату. Встановіть формулу нітрату.
Рішення
Нехай маса нітрату, що вступив у реакцію, дорівнює 100 г, тоді маса виділився кисню дорівнює 8,2 м.
Запишемо рівняння реакції розкладу нітрату, позначивши символ елемента буквою X:
3 = 2XNO 2 + О 2.
(У + 62) г / моль 32 г / моль
Знаходимо кількості речовин нітрату лужного металу і кисню:
w (XNO 3) = 100 / (у + 62) (моль); n (О 2) = 8,2 / 32 (моль).
По рівнянню реакції з 2 моль нітрату виділяється 1 моль кисню. Звідси випливає:
2 (8,2 / 32) = 100 / (y + 62).
Вирішуючи рівняння, знаходимо, що у = 133. Отже, лужний метал - це цезій.
Завдання 2. Напишіть рівняння реакцій у відповідності зі схемою перетворень: . У схемі А - газ, необхідний для дихання; В - проста речовина жовтого кольору; С - задушливий газ, в два рази важче кисню; D - газ з неприємним запахом тухлих яєць.
Рішення
А - кисень; В - сірка; С - оксид сірки (IV); D - сірководень.
Хімічні перетворення можуть бути представлені такими рівняннями:
O 2 + 2H 2 S = 2S + 2H 2 O; S + O 2 = SO 2; SO 2 + 2H 2 S = 3S + 2H 2 O; S + H 2 = H 2 S.
Завдання 3. Проста речовина А утворюється з газоподібного речовини Б під час грози. Речовина А хитке і легко перетворюється в речовину Б. У речовині Б згорає речовину В червоного кольору, утворюючи речовину Г чорного кольору. Якщо на речовину Г подіяти газоподібним речовиною Д, яке значно легший за повітря, можна отримати речовину В. Визначте склад речовин А, Б, В, Г, Д і напишіть рівняння реакцій.
Рішення
А - озон, Б - кисень, В - мідь, Г - оксид міді (II), Д - водень.
Завдання 4. У лабораторії є речовини: перманганат калію, нітрат натрію, хлорат калію, пероксид барію. Яке з цих речовин потрібно використовувати, щоб отримати максимальний обсяг кисню? Відповідь підтвердіть розрахунками.
Рішення
Запишемо рівняння реакцій одержання кисню із запропонованих речовин:
2KMnO 4 = K 2 MnO 4 + MnO 2 + О 2;
158 г / моль
2NaNО 3 = 2NaNO 2 + О 2;
85 г / моль
2KClO 3 = 2KCl + 3О 2;
122,5 г / моль
2ВаО 2 = 2ВаО + О 2.
169 г / моль
Нехай для отримання кисню використовували рівні навішування речовин, позначимо їх масу буквою т. Визначимо кількість речовини кисню по кожному рівнянню реакції:
n (KMnO 4) = т / 158, отже, n (0 2) = т / (2 × 158);
n (NaNO 3) = т / 85, отже, n (0 2) = т / (2 × 85);
n (KClO 3) = т / 122,5, отже, n (O 2) = 3 т / (2 × 122,5);
n (BaО 2) = т / 169, отже, n (О 2) = т / (2 • 169).
Порівнюючи кількості речовини кисню, яке виходить в кожної реакції, робимо висновок, що максимальна кількість, а значить, і обсяг цієї речовини можна отримати при розкладанні хлората калію.
Завдання 5. Суміш рівних мас алюмінію і кисню нагріли в закритій посудині за відсутності повітря. Після закінчення реакції до суміші речовин додали таку ж масу розплавленої сірки. У скільки разів маса вихідної суміші відрізняється від маси отриманої суміші речовин?
Рішення
Нехай в реакцію вступили 100 г алюмінію і 100 г кисню. Знайдемо кількості речовин:
n (Аl) = 100/27 = 3,7 моль;
n (О 2) = 100/32 = 3,1 моль.
По рівнянню реакції
4Аl + 3О 2 = 2Аl 2 О 3
з 3,7 моль алюмінію прореагують 2,8 моль кисню. Отже, 0,3 моль кисню залишаться в надлишку. Цей надлишок кисню буде взаємодіяти з сіркою: S + О 2 = SO 2
n (S) = 100/32 = 3,1 моль.
Кількість речовини оксиду сірки (IV) буде одно 0,3 моль; 2,8 моль сірки залишиться після реакції. Отже, після закінчення всіх реакцій суміш буде містити оксид алюмінію (3,7 / 2 моль), сірку (2,8 моль) та оксид сірки (IV) (0,3 моль). Знайдемо масу цієї суміші:
т = 1,85 • 102 + 2,8 • 32 + 0,3 • 64 = 298 р.
Маса вихідних речовин дорівнює 200 г. Маса отриманої суміші більше маси вихідних речовин приблизно в 1,5 рази.
Завдання 6. Через розчин масою 280 г, що містить 0,02 масові частки гідроксиду калію, пропустили 2,24 л оксиду сірки (IV). Яка сіль (кисла або середня) утворилася? Яка її маса?
Відповідь. Кисла сіль KHSO 3 масою 1912
Завдання 7. Яка масова частка гідроксиду натрію в розчині масою 200 г, якщо відомо, що при пропусканні сірчистого газу через розчин утворюється сульфіт натрію масою 25,2 г? Відповідь. 8%.
Завдання 8. Розрахуйте масу сірчаної кислоти, що міститься в розчині об'ємом 2 л з масовою часткою кислоти 0,98, щільність розчину 1,84 г / см 3. Відповідь. 3,6 кг.

Завдання 9. Який об'єм розчину сірчаної кислоти концентрацією 0,25 моль / л вступає в реакцію з цинком, якщо при цьому виділяється водень об'ємом 6,72 л (н. у.)? Відповідь: 1,2 л.
Завдання 10. При повному розкладанні 56,1 г суміші хлората калію і перманганату калію утворилося 8,96 л кисню. Визначте склад вихідної суміші у% за масою.
Відповідь. w (KMnO 4) = 56,3%; w (KClO 3) = 43,7%.
Задача 11. При нагріванні 63,2 г перманганату калію отримано 3,36 л кисню. Визначте ступінь розкладу перманганату калію (у%) і кількісний склад твердого залишку.
Відповідь. Ступінь розкладання KMnO 4 - 75%; w (K 2 MnO 4) = 50,6%; w (MnO 2) = 22,3%; w (KMnO 4) = 27,1%.
Задача 12. Обчисліть об'єм розчину сірчаної кислоти з масовою часткою Н 2 SO 4 96% (w = 1,84 г / мл), необхідного для приготування 2 л розчину з молярною концентрацією 0,25 моль / л.
Відповідь: 27,74 мл.
Далі учням на дошці пропонуються завдання для самоконтролю з наступних завдань:
1. Допишіть рівняння практично здійсненних реакцій:
а) Na 2 SO 4 + KCl ... ;
б) SO 2 + Cа (ОН) 2 ... ;
в) Al + O 2 ... ;
г) KOH + H 2 SO 4 ... ;
д) Сu (OH) 2 + SO 3 ... ;
е) Ba (OH) 2 + H 2 S. .. ;
ж) H 2 SO 4 + Cu ... ;
з) CaSO 4 + Ba (NO 3) 2 ... ;
і) Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 ... ;
к) Al + H 2 SO 4 (разб). ... .
2. Які із запропонованих речовин реагують між собою:
Мg, Ва (ОН) 2, SO 3, Н 2 О, Сu (ОН) 2, К 2 SO 4, Н 2 SO 4, Сu?
Напишіть молекулярні та іонні рівняння реакцій.
3. З якими речовинами реагує оксид сірки (IV):
H 2 O, H 2 SO 4, NаСl, NаОН, СаО, О 2, Аl (ОН) 3?
4. Напишіть рівняння реакцій наступних перетворень:

Встановіть формули речовин А і Х.
5. Складіть схеми електронного балансу, розставте коефіцієнти в рівняннях реакцій:
а) H 2 S + НNO 2 S + NO + H 2 O;
б) Н 2 О 2 + FeSO 4 + Н 2 SO 4 Fe 2 (SO 4) 3 + Н 2 О;
в) Na 2 O + NaI + Н 2 SO 4 I 2 + Na 2 SO 4 + Н 2 О;
г) Н 2 SO 4 + КВr K 2 SO 4 + Вr 2 + SO 2 + Н 2 О;
д) Н 2 SO 4 + NaI + NаNО 3 I 2 + NO + Na 2 SO 4 + Н 2 О.

3.5 Система уроків на тему «Кислотні дощі» для 10-11 класів з поглибленим вивченням екології
Цілі:
- Розкрити причини і механізм утворення кислотних дощів;
- Показати їх вплив на всі компоненти біосфери, в тому числі на людину;
- Обговорити основні методи зниження кислотоутворюючих викидів в атмосферу.
На заняттях можна використовувати аудіовізуальні технічні засоби навчання:
- Плакати «Шкала кислотності», «Кислотні дощі», «Наслідки кислотних дощів»;
- Дидактичний роздатковий матеріал у вигляді таблиці, діаграми джерел викидів в атмосферу оксидів сірки та азоту, схеми утворення кислотних аерозолів і дощів;
- Відеофільм Мінприроди про стан повітряного басейну Росії.
Тема «Кислотні дощі» вивчається на кількох уроках і завершується контролем отриманих учнями знань.
ХІД УРОКУ
У нове тисячоліття людство вступає в умовах екологічної кризи. До ноосфери Вернадського як сфери колективного розуму на Землі ще дуже далеко. В останній чверті ХХ ст. три глобальні екологічні проблеми - руйнування озонового шару Землі, що прогресує потепління її клімату та кислотні дощі - зробили цілком реальною загрозу самознищення людства. Ще наприкінці минулого століття Енгельс попереджав: «Не будемо, однак, занадто радіти нашими перемогами над природою. За кожну таку перемогу вона нам мстить. Кожна з цих перемог має, щоправда, в першу чергу ті наслідки, на які ми розраховували, але в другу і третю чергу зовсім інші, непередбачені наслідки, які дуже часто знищують наслідки перших ». Знайомство з проблемою кислотних дощів підтвердить нам правоту цих слів.
Подолання екологічної кризи в усіх його проявах, що ведуть до деградації природи і, як наслідок, до деградації і зникнення людства, життєво необхідно. Не повинні виявитися пророчими слова великого вченого-природознавця, вперше створив теорію розвитку живої природи, Жана Батіста Ламарка: «Можна, мабуть, сказати, що призначення людини полягає в тому, щоб знищити свій рід, попередньо зробивши земну кулю непридатною для проживання».
Для успішного вирішення планетарних екологічних криз і подальшого розвитку людської цивілізації необхідно розуміння і усвідомлення цих кризових проблем всіма, в тому числі підростаючим поколінням, щоб направити свою діяльність на зміну структури суспільного і господарського пристрою, формування екологічного світогляду, відповідального за стан будинку, в якому ми всі живемо, - нашої планети Землі.
Тепер докладно познайомимося з суттю проблеми кислотних опадів, у тому числі дощів.
Кислотні опади являють собою різні види атмосферних опадів (дощ, сніг, туман, роса) з кислотністю вище норми.
1. Поняття кислотності
Кислотність водного розчину визначається присутністю в ньому позитивних водневих іонів Н + і характеризується концентрацією цих іонів в одному літрі розчину C (H +) (моль / л або г / л). Лужність водного розчину визначається присутністю гідроксильних іонів ОН-і характеризується їх концентрацією C (ОН -).
Як показують розрахунки, для водних розчинів твір молярних концентрацій водневих і гідроксильних іонів - величина постійна, що дорівнює
C (H +) × C (ОН -) = 10 -14,
іншими словами, кислотність та лужність взаємопов'язані: збільшення кислотності призводить до зниження лужності, і навпаки.
Розчин є нейтральним, якщо концентрації водневих і гідроксильних іонів однакові і рівні (кожна) 10-7 моль / л. Такий стан характерний для хімічно чистої води.
Зі сказаного випливає, що для кислих середовищ виконується умова: 10 -7 <C (H +)  10 0, для лужних середовищ: 10 -14  C (H +) <10 -7.

SHAPE \ * MERGEFORMAT
Рис. 4. Показники кислотності різних речовин

На практиці ступінь кислотності (або лужності) розчину виражається більш зручним водневим показником рН, що представляє собою негативний десятковий логарифм молярної концентрації водневих іонів:
рН =-lgC (H +).
Наприклад, якщо в розчині концентрація водневих іонів дорівнює 10 -5 моль / л, то показник кислотності цього розчину рН = 5. При цьому зміни показника кислотності рН на одиницю відповідає десятикратне зміна концентрації водневих іонів у розчині. Так, концентрація водневих іонів у середовищі з рН = 2 у 10, 100 і 1000 разів вище, ніж в середовищі з рН = 3, 4 і 5 відповідно.
У кислих розчинах рН <7, і чим менше, тим кисліше розчин. У лужних розчинах рН> 7, і чим більше, тим вище лужність розчину.
Шкала кислотності йде від рН = 0 (украй висока кислотність) через рН = 7 (нейтральне середовище) до рН = 14 (украй висока лужність). Показник кислотності рН різних речовин, що зустрічаються в повсякденному житті, наведено на рис. 4.
Чистий природна, зокрема дощова, вода в відсутність забруднювачів проте має слабокислу реакцію (рН = 5,6), оскільки в ній легко розчиняється вуглекислий газ з утворенням слабкої вугільної кислоти:
СО 2 + Н 2 О = Н 2 СО 3.
Для визначення показника кислотності використовують різні рН-метри, зокрема дорогі електронні прилади. Простим способом визначення характеру середовища є застосування індикаторів - хімічних речовин, забарвлення яких змінюється в залежності від рН середовища. Найбільш поширені індикатори - фенолфталеїн, метилоранж, лакмус, а також природні барвники з червоної капусти і чорної смородини.
Досить точно показник кислотності рН вимірюється за допомогою індикаторного паперу, що містить кіслотореагірующіе пігменти (демонструється визначення рН різних речовин, зазначених на плакаті (рис. 4) за допомогою смужок індикаторного паперу).
2. Основні антропогенні джерела кислотоутворюючих викидів
Головні кислотоутворюючі викиди в атмосферу - діоксид сірки SO 2 (cерністий ангідрид, або сірчистий газ) і оксиди азоту NО х (монооксид, або оксид азоту NО, діоксид азоту NO 2 та ін.)
Природними джерелами надходження діоксиду сірки в атмосферу є головним чином вулкани і лісові пожежі. Природна фонова концентрація SО 2 у атмосфері достатньо стабільна, включена в біохімічний круговорот і для екологічно благополучних територій Росії дорівнює 0,39 мкг / м 3 (Арктика) - 1,28 мкг / м 3 (середні широти). Ці концентрації значно нижче прийнятого в світовій практиці гранично допустимого значення (ГДК) за SО 2, рівного 15 мкг / м 3.
(Школярам роздають діаграму «Джерела викидів в атмосферу оксидів сірки і азоту» (рис. 5), яку вони потім вклеюють у свій зошит-конспект.)
Загальна кількість діоксиду сірки антропогенного походження в атмосфері зараз значно перевищує її природне надходження і становить на рік близько 100 млн т (для порівняння: природні викиди SO 2 в рік рівні приблизно 20 млн т). З них на частку США припадає 20%, на частку Росії - менше 10%. Діоксид сірки утворюється при спалюванні багатого сіркою пального, такого, як вугілля і мазут (вміст сірки в них коливається від 0,5 до 5-6%), на електростанціях (~ 40% антропогенного надходження в атмосферу), в металургійних виробництвах, при переробці містять сірку руд, при різних хімічних технологічних процесах і роботі ряду підприємств машинобудівної галузі промисловості (~ 50%).

SHAPE \ * MERGEFORMAT
Рис. 5. Джерела викидів в атмосферу оксидів сірки (а) і азоту (б)

При спалюванні кожного мільйона тонн вугілля виділяється близько 25 тис. т сірки у вигляді головним чином її діоксиду (до триоксиду окислюється менше 3% сірки); в 4-5 разів менше окисленої сірки дає спалювання мазуту.
Як показують дані, наведені в таблиці (учням роздають цю таблицю), в Росії викиди діоксиду сірки складають більше 30% всіх шкідливих промислових викидів. На підприємствах енергетичної галузі промисловості, чорної і кольорової металургії частка викидів діоксиду сірки становить приблизно 40 і 50% відповідно (див. табл.). Менше частка викидів SO 2 підприємствами нафтовидобувної, нафтопереробної, вугільної та газової галузей промисловості (див. табл.) - Близько 8% власних викидів забруднюючих речовин і близько 5% сумарних викидів та оксиду сірки підприємствами Росії, хоча підприємства цих галузей дають приблизно п'яту частину всіх техногенних викидів забруднюючих речовин.
Аналіз техногенних джерел викидів сірчистого газу в атмосферу показує, що викиди роблять високорозвинені промислові країни, і це стає проблемою в першу чергу для них і їх найближчих сусідів.
Дані моніторингу повітряного атмосфери свідчать про збільшення в останні роки частки викидів азотних сполук у закислення атмосферних опадів.
Змісту оксидів азоту в атмосфері стали приділяти увагу лише після виявлення озонових дір у зв'язку з відкриттям азотного циклу руйнування озону.
Природні надходження в атмосферу оксидів азоту зв'язані головним чином з електричними розрядами, при яких утворюється NО, згодом - NО 2. Значна частина оксидів азоту природного походження переробляється в грунті мікроорганізмами, тобто включена в біохімічний круговорот. Для екологічно благополучних районів Росії природна фонова концентрація оксидів азоту дорівнює 0,08 мкг / м 3 (Арктика) - 1,23 мкг / м 3 (середні широти), що істотно нижче ГДК, рівного 40 мкг / м 3.
Оксиди азоту техногенного походження утворюються при згорянні палива, особливо якщо температура перевищує 1000 ° С. При високих температурах частина молекулярного азоту окислюється до оксиду азоту NО, який у повітрі негайно вступає в реакцію з киснем, утворюючи діоксид NO 2 і тетраоксід діазота N 2 O 4. Спочатку утворюється діоксид азоту складає лише 10% викидів усіх оксидів азоту в атмосферу, однак у повітрі значна частина оксиду азоту перетворюється на двоокис.
При високотемпературному згорянні органічного природного палива відбуваються реакції двох типів: між киснем повітря і азотом, що містяться в паливі (у вугіллі вміст азоту становить у середньому близько 1%, нафту і газ - 0,2-0,3%), і між киснем повітря і азотом, також міститься в повітрі. Техногенні світові викиди оксидів азоту в атмосферу становлять на рік близько 70 млн т, приблизно 30% з них припадає на частку США, 25% - на частку країн Західної Європи і лише кілька відсотків - на частку Росії (табл. 4). Сумарні антропогенні викиди оксидів азоту в атмосферу більше. Додатковий джерело таких викидів - сільське господарство, інтенсивно використовує хімічні добрива, в першу чергу містять сполуки азоту. Внесок цієї галузі світового господарства у забруднення атмосфери оксидами азоту врахувати важко, за деякими даними, надходження оксидів азоту в атмосферу з сільськогосподарських полів можна порівняти з промисловими викидами.
У Росії (рис. 6) близько 25% викидів оксидів азоту дає спалювання палива на підприємствах електро-та теплоенергетики, стільки ж - на підприємствах металургійної, машинобудівної і не пов'язаної з процесами горіння палива хімічної галузей промисловості (наприклад, отримання азотної кислоти і вибухових речовин ). Головне джерело техногенних оксидів азоту в атмосфері - автотранспорт та інші види моторного транспорту (близько 40%). Розподіл викидів оксидів азоту по основних галузях промислового виробництва наведено в таблиці.

Таблиця 8. Викиди (по роках) шкідливих речовин

Слід зазначити, що при намітилася в 1990-і рр.. в Росії тенденції зниження викидів забруднюючих речовин промисловими підприємствами (табл. 8) частка діоксиду сірки та оксидів азоту в цих викидах збільшується.
Сумарні викиди всіх забруднювачів у повітряне середовище в 1997 р. в порівнянні з 1993 р. скоротилися приблизно на 30%, діоксиду сірки - приблизно на 20%, оксидів азоту - на 30%. (Школярі роблять розрахунки, користуючись даними таблиці.)
Однак лише 20% цих скорочень обумовлені природоохоронними заходами і посиленням екологічного контролю. Основна причина - спад виробництва, який за ці роки становив понад 50%. Розбіжність між відносними показниками спаду виробництва і скорочення викидів свідчить про зростання негативного техногенного впливу на навколишнє середовище в розрахунку на одиницю виробленого продукту. Як показує аналіз, спад виробництва був нерівномірний в різних галузях господарства - найменшим він опинився в найбільш екологічно напружених секторах (енергетика, металургія тощо) і найбільшим - в галузях, що надають відносно слабкий вплив на навколишнє середовище (машинобудування, оборонна галузь промисловості та ін .), при цьому викиди автотранспорту зросли, причому у великих містах - дуже значно.
Відзначимо ще два економічних аспекту аналізованої проблеми, що впливають на загальну екологічну ситуацію в Росії, в тому числі і пов'язану з кислотними опадами. До початку спаду виробництва в Росії (1991) на підприємствах термін експлуатації готівкового промислового обладнання був позамежним, в базових галузях промисловості (серед них ті, що дають найбільші кислотоутворюючі викиди) середній вік обладнання наближався до 30 років. Зношене обладнання вимагає більше ресурсів для експлуатації, виробляє більше відходів, відрізняється підвищеною аварійністю. Крім відсутності коштів на капітальні витрати підприємства не мають коштів та на поточні витрати. У цих критичних умовах для зниження питомих витрат на вироблену продукцію підприємство економить на всьому і в першу чергу на охороні навколишнього середовища, будівництві або модернізації очисних споруд та інших заходах.
Як випливає з щорічних державних доповідей Госкомекологіі «Про стан навколишнього природного середовища в Російській Федерації», даних моніторингу Росгідромету, в багатьох регіонах навіть скоротився потік забруднень перевершує асиміляційні потенціал відповідних екосистем, тобто є для них явно надмірним.
3. Механізм утворення кислотних опадів
Джерела надходження окислів сірки і азоту в атмосферу можуть мати як природне, так і антропогенне походження. Внесок антропогенних джерел у утворення кислотних дощів у багато разів перевищує внесок природних джерел. На основі вивчення процесу виникнення кислотних дощів в атмосфері виділимо такі блоки моделі (рис. 6).
Діоксид сірки, що потрапив в атмосферу, зазнає ряд хімічних перетворень, що ведуть до утворення кислот.
Частково діоксид сірки в результаті фотохімічного окислення перетворюється на триоксид сірки (сірчаний ангідрид) SО 3:
2SO 2 + O 2 ® 2SO 3,
який реагує з водяною парою атмосфери, утворюючи аерозолі сірчаної кислоти:
SO 3 + Н 2 O ® Н 2 SO 4.
Природні джерела Природні джерела сполук сірки. NO x


Рис. 6. Блок-схема моделі виникнення кислотних опадів в атмосфері.
(Учням роздають схему утворення кислотних аерозолів і дощів (рис. 7).)
Основна частина викидається діоксиду сірки у вологому повітрі утворює кислотний полігідрат SО 2 • nH 2 O, який часто називають сірчистої кислотою і зображують умовною формулою Н 23:

SO 2 + H 2 O ® H 2 SO 3.
Сірчиста кислота у вологому повітрі поступово окисляється до сірчаної:
23 + О 2 ® 2Н 2 SO 4.
Аерозолі сірчаної і сірчистої кислот приводять до конденсації водяної пари атмосфери і стають причиною кислотних опадів (дощі, тумани, сніг).

Рис. 7. Схема освіти кислотних аерозолів і дощів
При спалюванні палива утворюються тверді мікрочастинки сульфатів металів (в основному при спалюванні вугілля), легко розчинні у воді, які осідають на грунт і рослини, роблячи кислотними роси.
Аерозолі сірчаної і сірчистої кислот складають близько 2 / 3 кислотних опадів, інше припадає на частку аерозолів азотної і азотистої кислот, що утворюються при взаємодії діоксиду азоту з водяною парою атмосфери:

2NО 2 + Н 2 О ® НNО 3 + НNО 2.
Існують ще два види кислотних дощів, які поки не відслідковуються моніторингом атмосфери. Що знаходиться в атмосфері хлор (викиди хімічних підприємств; спалювання відходів; фотохімічне розкладання фреонів, що приводить до утворення радикалів хлору) при з'єднанні з метаном (джерела надходження метану в атмосферу: антропогенний - рисові поля, а також результат танення гідрату метану у вічній мерзлоті внаслідок потепління клімату ) утворює хлороводень, добре розчиняється у воді з утворенням аерозолей соляної кислоти:
Сl + СН 4 ® CН 3 + НСl,
СН 3 + Сl 2 ® CН 3 Cl + Сl •.
Дуже небезпечні викиди фтороводню (виробництво алюмінію, скляне), який добре розчиняється у воді, що призводить до появи в атмосфері аерозолів плавикової кислоти.
4. Випадання кислотних дощів
Вперше кислотні дощі були відмічені в Західній Європі, зокрема Скандинавії, і Північній Америці в 1950-х рр.. Зараз ця проблема існує в усьому індустріальному світі і придбала особливе значення у зв'язку із збільшеними техногенними викидами оксидів сірки і азоту (рис. 8).
За кілька десятиліть розмах цього лиха став настільки широкий, а негативні наслідки настільки великі, що в 1982 р. в Стокгольмі відбулася спеціальна міжнародна конференція з кислотних дощів, в якій взяли участь представники 20 країн та ряду міжнародних організацій. До цих пір гострота цієї проблеми зберігається, вона постійно в центрі уваги національних урядів і міжнародних природоохоронних організацій.
У середньому кислотність опадів, що випадають в основному у вигляді дощів в Західній Європі і Північній Америці на площі майже 10 млн км 2, складає 5-4,5, а тумани тут нерідко мають рН, що дорівнює 3-2,5.
В останні роки кислотні дощі стали спостерігатися в промислових районах Азії, Латинської Америки і Африки. Наприклад, у Східному Трансваалі (ПАР), де виробляється 4 / 5 електроенергії країни, на 1 км 2 випадає близько 60 т сірки на рік у вигляді кислотних опадів. У тропічних районах, де промисловість практично нерозвинена, кислотні опади викликані надходженням в атмосферу оксидів азоту за рахунок спалювання біомаси.
У Росії найбільш високі рівні випадінь окисленої сірки і оксидів азоту (до 750 кг / км 2 у рік) на значних за площею ареалах (кілька тис. км 2) спостерігаються в густонаселених і промислових регіонах країни - в Північно-Західному, Центральному, Центрально- чорноземному, Уральському та інших районах; на локальних ареалах (площею до 1 тис. км 2) - в ближньому сліді металургійних підприємств, великих ГРЕС, а також великих міст і промислових центрів (Москва, Санкт-Петербург, Омськ, Норильськ, Красноярськ, Іркутськ та ін), насичених енергетичними установками і автотранспортом.
Перевищення рівня критичних навантажень по випадання окисленої сірки відзначається у ряді областей (Ленінградська, Московська, Рязанська), на європейській території Росії і по випадіння оксидів азоту - на половині цієї території.
За останні п'ять років, згідно з результатами вимірювань Росгідромету, спостерігається незмінне підвищення кислотності дощів (мінімальні значення рН = 3,1-3,4) на Уралі і в Передураллі, на північно-заході і півдні європейської території Росії.

SHAPE \ * MERGEFORMAT

Підпис:
Специфічна особливість кислотних дощів - їх транскордонний характер, обумовлений перенесенням кислотоутворюючих викидів повітряними течіями на великі відстані - сотні і навіть тисячі кілометрів. Цьому в чималому ступені сприяє прийнята колись «політика високих труб» як ефективний засіб проти забруднення приземного повітря. Майже всі країни одночасно є «експортерами» своїх і «імпортерами» чужих викидів. Найбільший внесок у транскордонне підкислення природного середовища Росії сполуками сірки вносять України, Польща, Німеччина. У свою чергу, з Росії найбільше окисленої сірки направляється в країни Скандинавії. Співвідношення тут такі: з України - 1:17, з Польщею - 1:32, з Норвегією - 7:1. Експортується «мокра» частина викидів (аерозолі), суха частина забруднень випадає в безпосередній близькості від джерела викиду або на незначній відстані від нього.
Обмін кислотообразующими та іншими забруднюючими атмосферу викидами характерний для всіх країн Західної Європи та Північної Америки. Великобританія, Німеччина, Франція більше направляють окисленої сірки до сусідів, ніж отримують від них. Норвегія, Швеція, Фінляндія більше отримують окисленої сірки від своїх сусідів, ніж випускають через власні кордону (до 70% кислотних дощів в цих країнах - результат «експорту» з Великої Британії та Німеччини). Транскордонний перенесення кислотних опадів - одна з причин конфліктних взаємин США і Канади.
5. Вплив кислотних дощів на екосистеми і людей
Кислотні дощі надають багатоплановий вплив на навколишнє середовище (рис. 9). У першу чергу негативному впливу піддаються водні екосистеми, грунт і рослинність.
Природні поверхневі води мають буферними властивостями по відношенню до сторонніх водневим і гідроксильних іонів, тобто здатністю підтримувати постійну величину рН поблизу нейтральної точки; за межами інтервалу значень рН = 4-13 буферна здатність повністю втрачається. Головним буферним з'єднанням у воді є гідрокарбонат-іон HCO 3 -, що утворюється при дисоціації вугільної кислоти і здатний нейтралізувати кислоти і підстави:


Рис. 9. Впливу кислотних дощів на навколишнє середовище
НСО 3 - + Н + Û Н 2 СО 3,
НСО 3 - + ОН - Û СО 3 2 - + Н 2 О.
Таким чином, гідрокарбонат-іон бере на себе більш-менш значну частину додаються водневих або гідроксильних іонів, завдяки чому рН розчину змінюється незначно. Особливо високими буферними здібностями володіє морська вода, рН якої складає в загальному від 7 до 8,5, що відповідає слабощелочной реакції. Снігові води, а також більшість прісних водоймищ, особливо в північних областях земної кулі, володіють слабкими буферними властивостями і мають кислу реакцію: 7> рН> 4.
Самий багатий тваринний світ притаманний водам, рН яких лежить в нейтральній або слабощелочной області. Він у багато разів багатші, ніж тваринний світ кислих або лужних вод. Водойми з дуже кислими водами нежилі, життя в них немає, як немає життя і у водоймах зі значеннями рН більше 11.
Першими жертвами кислотних дощів стали озера і річки. Сотні озер в Скандинавії, на північному сході США і на південно-сході Канади, в Шотландії перетворилися на кислотні водойми. Кислотні дощі призвели до різкого зниження продуктивності 2500 озер Швеції. У Норвегії приблизно половина поверхневих вод має підвищену кислотність, з 5000 озер у 1750 зникла риба. У провінції Онтаріо (Канада) постраждало 20% озер, а в провінції Квебек - до 60% озер.
При підвищенні кислотності води (ще до критичного порога виживання водної біоти, наприклад для молюсків таким порогом є рН = 6, для окунів - рН = 4,5) в ній швидко наростає вміст алюмінію за рахунок взаємодії гідроксиду алюмінію придонних порід з кислотою:
Аl (ОН) 3 + 3H +  Al 3 + +2 О.
Навіть невелика концентрація іонів алюмінію (0,2 мг / л) смертельна для риб. У той же час фосфати, що забезпечують розвиток фітопланктону та іншої водної рослинності, з'єднуючись з алюмінієм, стають малодоступними цим організмам.
Підвищення кислотності приводить до появи у воді високотоксичних іонів важких металів - кадмію, свинцю та інших, які колись входили до складу нерозчинних у воді сполук і не представляли загрози живим організмам.
Дефіцит поживних речовин і інтоксикація води приводять до своєрідної «стерилізації» водойм. Закислення і токсична вода руйнує скелети риб і раковини молюсків, а головне - знижує репродуктивні процеси. У свою чергу, це призводить до скорочення популяцій наземних тварин і птахів, пов'язаних з водною біотою трофічними ланцюгами (ланцюги живлення).
«Мертва вода» підсилює дефіцит прісної води, обумовлений зростаючими масштабами господарського та побутового використання та її забрудненням.
Що стосується стану річок і озер Росії, то якість води більшості водних об'єктів протягом всіх останніх років спостережень і контролю з боку Госкомекологіі не відповідає нормативним вимогам з-за сильного забруднення промисловими стічними водами. Всі (зверніть на це увагу!) Основні річки Росії та їхні великі притоки оцінюються як «забруднені» або «сильно забруднені». При такому положенні кислотні опади мало змінюють якісні характеристики води.
Грунтові організми більш пристосовані до знижених значень рН грунтової вологи, але і вони пригнічуються зростаючою кислотністю, особливо азотфіксуючі бактерії і грибниці. Розпушують грунт дощові хробаки можуть жити в слабокислих грунтах, у таких умовах вони «нейтралізують» грунтові кислоти за допомогою виділеної ними вапна; в кислому грунті дощові черв'яки гинуть. Серед інших порушень, що відбуваються в грунті внаслідок її підкислення, слід зазначити порушення процесів живлення рослин, руйнування їх кореневої системи.
Грунтове підкислення вважається однією з основних причин всихання лісів помірної зони північної півкулі, причому цей чинник довготривалий, який може проявитися через багато років після припинення шкідливих кислотоутворюючих викидів в атмосферу. Найбільше страждають ялиново-ялицеві і дубові ліси. Безпосередній вплив кислотних опадів призводить до порушення листкової поверхні, процесів транспірації (випаровування з поверхні листа) і фотосинтезу за рахунок руйнування хлорофілу (цей вплив можна визначити візуально за побуріння листя та голки).
Многообразно непрямий вплив: забруднення виступають в ролі пускових механізмів біологічних і біохімічних процесів, що послаблюють рослина, що порушують його зростання, що підвищують чутливість до кліматичних змін, що роблять його менш стійким до шкідників - грибам, бактеріям, жукам і ін
У той же час підкислення грунту азотокислу дощами стимулює розвиток лісових шкідників.
Найбільшу втрату кислотні дощі нанесли лісам Центральної Європи, зокрема 35% лісів Німеччини (на площі понад 2,5 млн га) пошкоджені ними. Збиток від кислотних дощів для європейських лісів оцінюється в 118 млн м 3 деревини на рік (з них близько 35 млн м 3 на європейській території Росії). У меншій мірі від кислотних дощів страждають сільськогосподарські рослини, оскільки підкислення грунтів тут можна контролювати агрохімікатами.
Впливу кислотоутворюючих газів і кислотних опадів піддаються органічні матеріали - шкіра, папір, тканини, гума, барвники. Папір, більшість тканин, шкіра утворені гідрофільними речовинами, які накопичують воду між волокнами. Кислоти поступово гідролізують макромолекули (головним чином целюлози і білків), в результаті чого ці матеріали стають крихкими і руйнуються. Як відновник діоксид сірки викликає знебарвлення барвників, що призводить до вицвітання тканин.
Вапняк, крейда, мармур, туф, що містять карбонат кальцію, руйнуються під дією кислотних дощів:
СаСО 3 + Н 24 ® Са 2 + + SO 4 2 - + СО 2 + Н 2 О,
СаСО 3 + 2HNO 3 ® Са 2 + + 2NО 3 - + СО 2 + Н 2 О.
Багато скульптури і будівлі в Римі, Венеції та інших містах, пам'ятники зодчества, такі, як Акрополь в Афінах, Кельнський собор та інші, за кілька останніх десятиліть одержали значно великі ушкодження, чим за весь попередній час. Під загрозою повного руйнування в результаті дії кислотних опадів знаходяться більше 50 тис. скульптур скельного «Міста Будд» під Юньань в Китаї, побудованого 15 століть назад.
З бетону та інших мінеральних будівельних матеріалів, а також скла під дією кислотних дощів вилуговуються не тільки карбонати, але і силікати. Якщо рН опадів досягає значень, рівних 4,5-3, то іони алюмінію починають вимиватися з кристалічної решітки. Зі зменшенням рН інтенсивно протікає руйнування силікатної кристалічної структури, як, наприклад, в польовому шпате (сировина для виробництва кераміки, скла, цементу):
3KAlSi 3 O 8 + 12Н 2 О + 2H + ® КAl 3 Si 3 O 10 (ОН) 2 + 6H 4 SiO 4 + 2К +,
2КAl 3 Si 3 O 10 (ОН) 2 + 18Н 2 О + 2Н + ® 3Al 2 O 32 О) 3 + 6H 4 SiO 4 + 2К +.
Подібним чином кислотні дощі руйнують древні шибки церков, соборів і палаців. Старовинне скло з-за підвищеного вмісту оксидів лужних і лужно-земельних металів більш схильне до дії кислот, ніж сучасне.
Метали під дією кислотних дощів, туманів і ріс руйнуються ще швидше, ніж будівельні матеріали і скло. Кірка утворюється на поверхні залізних виробів гігроскопічного сульфату заліза (II) окислюється киснем повітря, при цьому утворюється основна сіль сульфату заліза (III), що є складовою частиною іржі:
2FeSO 4 + Н 2 О + 0,5 O 2 ® 2Fe (ОН) SO 4.
Такий самий збиток зазнають вироби з бронзи, на яких утворюється так звана патина, що складається з карбонатів і сульфатів. Шари пилу і кіптяви на поверхні створюють плівку, яка утримує вологу і в якій постійно розчиняються кислотоутворюючі гази. Кислота роз'їдає метал, переводячи його у вигляді іонів в розчин, що стає помітним при відшаруванні кірки нальоту, що досягає міліметрової товщини. Виріб при цьому втрачає свою первинну форму.
Забруднення повітря викидами кислотообразующими надає багатоаспектний шкідливий вплив і на організм людини.
Вдихання вологого повітря, що містить діоксид сірки, особливо небезпечно для літніх людей, що страждають серцево-судинними та легеневими захворюваннями, у важких випадках може виникнути набряк легенів. Шкідливо це і для здорових людей, оскільки SO 2 і сульфатні частки мають канцерогенну дію. Встановлено тісний взаємозв'язок між підвищенням смертності від бронхітів і ростом концентрації діоксиду сірки в повітрі. Під час трагічного лондонського туману 1952 більш 4000 смертей було віднесено за рахунок підвищеного змісту у вологому повітрі діоксиду сірки і сульфатних часток.
Численні дослідження показали збільшення числа захворювань дихальних шляхів у районах, повітря яких забруднений діоксидом азоту NО 2. Потрапляючи в дихальні шляхи, він взаємодіє з гемоглобіном крові, утрудняючи перенос кисню до органів і тканин, викликає респіраторні, астматичні і серцеві захворювання. У лютому 1972 р. в Японії з цієї причини занедужало більш 70 000 чоловік, для багатьох з них захворювання мало летальний результат. Кислотні дощі подібним чином діють і на тварин.
6. Заходи з охорони атмосфери від кислотоутворюючих викидів
Чистота атмосферного повітря планети - одне з пріоритетних напрямків природоохоронної діяльності національних урядів, яка розвивається в рамках програми, прийнятої на ХIX спеціальній сесії Генеральної Асамблеї Організації Об'єднаних Націй в червні 1997 р.
Міжнародними угодами встановлені критичні норми викидів діоксиду сірки та оксидів азоту, нижче за яких їх вплив на найбільш чутливі компоненти екосистем не виявляється, а також ряд рекомендацій по здійсненню зниження цих викидів.
Основними на сьогоднішній день методами зниження забруднення атмосфери, в тому числі кислотообразующими викидами, є розробка та впровадження різноманітних очисних споруд і правовий захист атмосфери.
Ведуться дослідження зі зниження забруднень від вихлопних газів автомобілів. Найбільші труднощі тут викликає саме зменшення викидів оксидів азоту, які крім освіти кислотних опадів відповідальні за появу фотохімічних забруднювачів (фотохімічний зміг) і руйнування озонового шару в стратосфері. Для вирішення цієї проблеми ведуться роботи зі створення різних каталітичних конвертерів, що перетворять оксиди азоту в молекулярний азот.
Серед ефективних методів боротьби з викидами окисленої сірки в атмосферу через димові труби слід зазначити різні газоочисники, такі, як електричні фільтри, вакуумні, повітряні або рідкі фільтри-скрубери. В останніх газоподібні продукти згоряння пропускаються через водний розчин вапна, в результаті утворюється нерозчинний сульфат кальцію СаSО 4. Цей метод дозволяє видалити до 95% SО 2, але є дорогим (зниження температури димових газів і зниження тяги вимагає додаткових витрат енергії на їх підігрів; крім того, виникає проблема утилізації СаSO 4) і економічно ефективний лише при будівництві нових великих підприємств. Такий же дорогий метод очищення димових газів від оксидів азоту за допомогою ізоціанова кислоти НNСО (видаляється до 99% оксидів азоту, які перетворюються в нешкідливі азот і воду).
Відновлення нормальної кислотності водойм можливо за рахунок вапнування, при цьому не тільки зменшується кислотність води, але і підвищується її буферна здатність, тобто опірність по відношенню до майбутніх кислотним осіданням.
Вапнування можна застосовувати і для захисту лісів від кислотних дощів, використовуючи розпилення з літаків свіжомеленого доломіту (СаСО 3 • MgCO 3), який реагує з кислотами з утворенням нешкідливих речовин:
СаМg (СО 3) 2 + 2Н 23 = СаSО 3 + МgSО 3 + 2СО 2  + 2Н 2 О,
СаМg (СО 3) 2 + 4НNО 3 = Са (NО 3) 2 + Мg (NО 3) 2 + 2СО 2  + 2Н 2 О.
Для захисту пам'яток культури і цінних архітектурних споруд використовують покриття з високомолекулярних сполук - силіконів і ін; для захисту металевих виробів - покриття, що утворять стійку до кислот оксидну плівку.
Всі перераховані заходи являють собою реалізацію методу «контролю на виході» - зниження концентрації забруднювачів на стадії їх потрапляння в атмосферу. Більш ефективний з екологічної точки зору метод «контролю на вході», що передбачає очищення палива від потенційних забруднювачів, використання екологічно більш чистих джерел енергії та створення безвідходних технологій - технологічних процесів, порівнянних з природними циклами в біосфері.
Вміст сірки у викидах можна зменшити, використовуючи низькосірчистих вугілля, а також шляхом фізичної або хімічної його промивки. Перша дозволяє очистити вугілля від неорганічних домішок сірки, таких, як сульфіди металів. За допомогою другої видаляється органічна сірка. Відзначимо, що фізичні методи очищення малорентабельні, а застосування хімічних методів очищення через низку технічних складнощів ефективно лише на нових електростанціях. Для середніх і малих підприємств енергетики використовується метод спалювання палива в киплячому шарі, при якому видаляється до 95% діоксиду сірки і від 50 до 75% оксидів азоту.
Перспективна заміна бензину в автомобілях іншими видами палива, застосування газобалонних автомобілів, що використовують природний газ, і електромобілів; використання на електростанціях в якості палива природного газу.
Реально замінити горючі копалини можуть відновлювані екологічно чисті енергетичні ресурси, такі, як сонячна енергія, вітер, морські приливи, термальні джерела надр Землі. Поки можливості таких енерговиробництва щодо обмежені, але тим не менше, наприклад, в Данії вітрові електростанції дають близько 12% енергії (стільки ж дають всі АЕС в Росії).
Енергозбереження, впровадження нових неенергоємних технологій і безвідходних і маловідходних технологій виробничих процесів, застосування альтернативних джерел енергії, всі заходи екологічного контролю здатні вирішити проблему забруднення атмосферного повітря, оздоровити навколишнє середовище, зняти загрозу незворотних негативних змін у біосфері Землі. [7 - 11]
Далі у плані занять - перегляд відеофільму та контрольна робота.
Варіант контрольної роботи
1. Записати реакції, що призводять до появи аерозолів сірчаної кислоти при викидах в атмосферу сірчистого газу.
2. Вплив кислотних дощів на водну біоту.
3. Основні методи «контролю на вході» викидів діоксиду сірки в атмосферу.

РОЗДІЛ 3. БАНК тестових завдань ЗА ТЕМОЮ «халькоген»

Завдання побудовані в тестовій формі. Кожне з них містить один правильний варіант відповіді або більше. Завдання вважається повністю виконаним, якщо там, де це необхідно, наведені відповідні формули і рівняння хімічних реакцій, вказані умови їх проведення (агрегатний стан, температура, каталізатор). Для успішного виконання завдань часом потрібні робота з додатковою літературою, консультації вчителя. Все це дозволяє досягти максимального навчального ефекту.
Обведіть номери всіх правильних відповідей і запишіть, якщо необхідно, відповідні формули або рівняння реакцій, вказавши умови їх перебігу. [12 - 17]

3.1 КАРТКИ 1 РІВНЯ

1. Електронна конфігурація атомів елементів VIA групи періодичної системи може бути представлена ​​у вигляді загальної формули? , Де п - номер енергетичного рівня. Відповідь: ns 2 np 4
2. У якому із з'єднань найбільша масова частка (%) сірки:
(1) Na 2 SO 3, (3) Na 2 S 4 O 6; (Відповідь: 0,64)
(2) Na 2 S 2 O 3; (4) Na 2 S 2 O 8?
3. Пропущення якого газу через розчин солі свинцю викликає утворення чорного осаду:
(1) СО 2, (3) H 2 S; +
(2) N 2; (4) О 2?
4. Яка кількість FeS 2 (моль) буде потрібно для отримання 64 г SO 2 по рівнянню 4FeS 2 + 11О 2 = 2Fe 2 O 3 + 8SO 2:
(1) 0,4; (3) 3,2;
(2) 0,5; + (4) 6,0?
5. Чому дорівнює об'єм (л) 8,0 г оксиду сірки (IV) при н. у.:
(1) 2,8; + (3) 11,2;
(2) 5,6; (4) 22,4?
6. В 1 л води розчиняється при н.у. приблизно 2,3 л сірководню. Масова частка (%) сірководню в отриманому розчині дорівнює:
(1) 0,23; (3) 2,3;
(2) 0,34; + (4) 3,4
7. При розведенні сірчаної кислоти завжди доливають кислоту до води. Чим небезпечне розведення концентрованої H 2 SO 4 пріліваніем до неї води:
(1) може виникнути пожежа;
(2) може відбутися розкладання води;
(3) може виділитися отруйний газ;
(4) може відбутися розбризкування розчину внаслідок виділення теплоти? +
8. При взаємодії сірководню з розчином однієї з солей:
(1) Na 2 SO 4; (3) FeSO 4;
(2) CuSO 4; + (4) CdSO 4 -
випав осад жовтого кольору.
9. До розчинів солей, що містять іони:
(1) К +, (3) Рb 2 +;
(2) Bi 3 +; (4) Zn 2 +,
прилив розчин сульфіду натрію. При цьому опади сульфідів металів випали у всіх випадках, крім? . (1)
10. Пропущення H 2 S через бромну воду призводить до знебарвлення останньої. При цьому має місце реакція, рівняння якої? . H 2 S + Br 2 = 2HBr + S ¯
11. Сульфіди s-елементів I групи періодичної системи добре розчиняються у воді. Їх розчини мають середовище:
(1) слабокислу, (3) лужну; +
(2) сільнокіслой; (4) нейтральну.
12. Сірка у вільному стані утворює найбільш стабільні молекули:
(1) S 2, (3) S 6; (2) S 4; (4) S 8.
13. Хімічну формулу сульфіду стронцію можна записати наступним чином:
(1) SrS; + (3) SrS 2;
(2) Sr 2 S; (4) SrS 3.
14. Яку масу (г) сульфіду цинку (II) можна одержати при нагріванні 10 г цинку і 10 г сірки:
(1) 10,0; (3) 20,0;
(2) 14,9; (4) 88,0?
15. Неметалічні властивості в ряду Se - Ті - Ро? (Посилюються, слабшають?).
16. Розчинність сульфатів у ряду CaSO 4 - SrSO 4 - BaSO 4:
(1) збільшується;
(2) зменшується;
(3) залишається незмінною;
(4) збільшується, потім зменшується.
17. Сила кислот в ряду H 2 SO 3 - H 2 SeO 3 - H 2 TeO 3:
(1) збільшується;
(2) зменшується;
(3) залишається незмінною;
(4) збільшується, потім зменшується.
18. При згорянні сірки в кисні переважно утворюється з'єднання:
(1) SO; (3) SO 3;
(2) SО 2; (4) S 2 О 3.
19. Одним продуктом реакції взаємодії сірки з бертолетової сіллю буде хлорид калію, а іншим? . Рівняння реакції:? .
20. Одним з продуктів прожарювання дихромата калію з сіркою є:
(1) Cr 2 S 3, (3) K 2 CrS 4;
(2) K 2 CrO 4; (4) Cr 2 О 3.
21. Сульфід алюмінію виходить в результаті реакції:
(1) AlCl 3 + (NH 4) 2 S + H 2 О ®
(2) AlCl 3 + Na 2 S + H 2 O ®

3.2 КАРТКИ 2 РІВНЯ

1. Деякі властивості атомів елементів VIA групи, такі, як атомний та іонний (Е 2 -) радіуси, в ​​ряду О - S - Se - Ті закономірно:
(1) зменшуються;
(2) зростають;
(3) не змінюються;
(4) зменшуються, а потім зростають,
а деякі, такі, як електронегативність і перший потенціал (енергія) іонізації:
(1) зменшуються;
(2) зростають;
(3) не змінюються;
(4) зменшуються, а потім зростають.
2. Наважку цинку із дворазовою масою сірки нагріли без доступу повітря. Що виявилося в тиглі після закінчення реакції;
(1) чистий сульфід цинку;
(2) суміш сульфіду цинку і сірки;
(3) суміш цинку і сульфіду цинку;
(4) суміш цинку і сірки?
3. Утворенню оксиду сірки (VI) при окисленні оксиду сірки (IV) перешкоджають? (Підвищення, пониження?) Температури і? (Підвищення, пониження?) Тиску.
4. Через скляну трубку пропускають суміш оксиду сірки (IV) і повітря. У приймальні пробірці починає з'являтися продукт реакції - оксид сірки (VI) при:
(1) кімнатній температурі;
(2) нагріванні до 500 ° С;
(3) внесення в трубку оксиду заліза (III) і нагріванні до 500 ° С;
(4) кімнатній температурі і внесення в трубку оксиду заліза (III).
5. Дано:
S (т) + О 2 (г) ® SO 2 (р) + 296,9 кДж,
SO 2 (р) + l/2О 2 (г) ® SО 3 (р) + 101,3 кДж.
Тепловий ефект (кДж) освіти SO 3 (р) по рівнянню
S (т) + 3/2О 2 (р) = SO 2 (г) дорівнює:
(1) 195,6; 3) 796,4;
(2) 398,2; 4) 499,5.
6. Теплоти згоряння моноклінної сірки і ромбічної сірки відповідно рівні +296,83 і +297,21 кДж / моль. Тепловий ефект перетворення 1 моль моноклінної сірки в ромбічну дорівнює? кДж.
7. Пучок з мідних дротів згорає в парах сірки, утворюючи? .
8. Д. Прістлі отримав оксид сірки (IV) нагріванням ртуті з концентрованою сірчаною кислотою за реакцією:
Hg (ж) + 2H 2 SO 4 (ж) = HgSO 4 (т) + SO 2 (р) + 2Н 2 О (г).
В даний час в лабораторних умовах SО 2 можна отримати, використовуючи в якості вихідних реагентів? і? . Принципово відмінним від нього способом є отримання SO 2 взаємодією? з?
9. У ряді Н 2 О - H 2 S - H 2 Se - H 2 Te сила кислот
(1) зменшується; (3) залишається незмінною;
(2) зростає; (4) зменшується, потім зростає.
10. При пропущенні сірководню через розчин хлориду заліза (III) відбувається реакція.
11. При взаємодії надлишку концентрованої сірчаної кислоти з міддю при нагріванні будуть отримані:
(1) CuSO 4 + H 2, (3) CuSO 4 + H 2 O + SO 2;
(2) CuO + H 23; (4) CuO + H 2 S.
12. Концентрована сірчана кислота відновлюється цинком, як правило, до оксиду сірки (IV). Чому дорівнює маса (г) оксиду сірки (IV), що утворюється при повній взаємодії з цинком концентрованого розчину, що містить 245 г сірчаної кислоти:
(1) 64,0; (3) 128;
(2) 80,0; (4) 160? '
13. Складіть рівняння реакцій для кожного з наведених нижче способів отримання розчинного в воді сульфату.
Спосіб отримання
Рівняння реакції
(1) Взаємодія металів з ​​розчином H 2 SO 4
(2) Розкладання солей летючих кислот сірчаної кислотою
(3) Окислювання сульфітів або сульфідів
?
?
?
14. З наведених нижче правих частин рівняння виберіть ту, яка відповідає рівнянню реакції між розчином нітрату свинцю (II) і сульфідом амонію:
(1) 2NH 4 N0 3 (n) + Pb 2 + + S 2 -;
(2) Pb (NO 3) 2 (T) + 2NH + + S 2 -;
(3) (NH 4) 2 S (т) + Pb 2 + + 2NO 3 -;
(4) PbS (т) + 2NH 4 + + 2N0 3 -.
Повне іонне рівняння цієї реакції? .

15. Сульфід міді (II) реагує з гарячою азотною кислотою з утворенням оксиду азоту (II) та вільної сірки по реакції
16. Розчин оксиду сірки (IV) можна використовувати в якості відновника. Напишіть рівняння всіх зазначених нижче перетворень.
Відновлення
Рівняння реакції
(1) Розчин KMnО 4 до MnSO 4
(2) Кислий розчин K 2 Сr 2 О 7 до Cr
(3) Розчин нітрату ртуті (I) до металевої ртуті
?
?
?
17. Продукти, отримані після прожарювання суміші сірки з залізом, розчинили в соляній кислоті. При цьому відбулося повне розчинення, і обсяг виділилися газів, виміряних при н. у., склав 4,48 л. Газоподібні продукти пропустили через розчин нітрату свинцю (II), при цьому випало 23,9 г осаду. Вихідний склад суміші становив:
(1) 11,2 г Fe, 3,2 г S; (3) 2,8 г Fe, 1,6 г S;
(2) 5,6 г Fe, 3,2 г S; (4) 11,2 г Fe, 6,4 г S.
18. При додаванні до підкислення рожевого розчину перманганату калію розчину Na 2 SO 3 відбувається:
(1) помутніння в результаті виділення вільної сірки;
(2) знебарвлення внаслідок утворення Мn 2 +;
(3) виділення бульбашок газу SO 2;
(4) забарвлення в темно-зелений колір через утворення МnО 4 2 -.
19. Суміш SO 2 і С1 2 реагує на сонячному світлі, при цьому утворюється:
(1) SO 3, (3) SOC1 2;
(2) SO 2 C1 2; (4) S.
20. Тіосульфат натрію має формулу. Цю сіль отримують по реакції /
21. Продуктами взаємодії сірки з зазначеними на схемі речовинами будуть:

22. Від домішки сірководню очистити водень можна пропусканням останнього через розчин:
(1) соляної кислоти, (3) нітрату свинцю (II);
(2) сірчаної кислоти; (4) хлориду натрію.

3.3 КАРТКИ 3 РІВНЯ


1. Розгляньте діаграму стану сірки, тобто умови перетворення твердої сірки в рідкий і пароподібний стану в залежності від тиску р і температури t. Як зміниться температура плавлення сірки при підвищенні тиску:
(1) знизиться;
(2) підвищиться;
(3) не зміниться?
2. На малюнку представлено зміна кількості речовини (v, моль) реагентів і продуктів реакції одержання оксиду сірки (VI) з оксиду сірки (IV) у міру досягнення рівноваги.

Речовинами А, Б та В є відповідно:
(1) SO 3, SO 2 і О 2, (3) SO 3, O 2 і SO 2;
(2) SO 2, O 2 і SO 3; (4) О 2, SO 2 і SO 3.

3. На наведеному в попередньому завданні малюнку рівноважний стан досягається при значенні часу:
(1) t 1; (3) t 3;
(2) t 2; (4) t 4.
4. Яка з схем найбільш правильно відображає електронну формулу при утворенні хімічного зв'язку в молекулі оксиду сірки (IV)?

5. У тиглі до порошку сірки прилив концентрований розчин гідроксиду натрію, після чого суміш кип'ятили деякий час. За почорніння папери, змоченою розчином Pb (NO 3) 2, встановили, що в розчині присутні сульфід-іони, що утворилися з реакції? .
6. Сірководень і неон знаходяться при одній і тій же температурі й тиску. Чому дорівнює об'єм (л) сірководню, що має таке ж число молекул, як і 10,0 л неону:
(1) 3,33; (3) 22,4;
(2) 10,0; (4) 30,0?
7. У замкнутому посудині об'ємом 1,5 л при н. у. знаходиться суміш сірководню з надлишком кисню. Суміш підпалили; після закінчення реакції утворилися продукти розчинили в 49,2 см 3 води і отримали 1,64%-ний розчин кислоти. У вихідній суміші знаходилися:
(1) 0,34 л H 2 S і 1,16 л О 2;
(2) 0,60 л H 2 S і 0,90 л О 2;
(3) 0,44 л H 2 S і 1,06 л О 2;
(4) 0,22 л H 2 S і 1,28 л О 2.
8. Нижче представлені теплоти освіти (Q o 6 p, кДж / моль) деяких складних речовин із простих (теплота освіти простої речовини дорівнює нулю);
Газ
H 2 S
O 2
H 2 O
SO 2
Qo6p, кДж / моль
+21
0
+286
+297
Тепловий ефект (кДж) реакції горіння 1 моль сірководню дорівнює
(1) +1124, (3) -1124;
(2) +562; (4) -562.
9. Суміш 3,0 г сірки і 12,7 г міді помістили в кварцову трубку, яку потім запаяли під вакуумом, після чого її нагрівали до плавлення суміші. Що виявилося в ампулі після охолодження:
(1) сульфід міді (I);
(2) суміш сульфіду міді (I) з сіркою;
(3) суміш сульфіду міді (I) з міддю;
(4) суміш сірки з міддю?
10. Тіосульфат натрію широко застосовують у фотографії в якості закріплювача. В основі цього процесу лежить взаємодія тіосульфату з хлоридом срібла за рівнянням реакції? .
11. Зразок технічного сульфіду заліза (II) масою 5 г, у якому 5% металевого заліза, взаємодіє з соляною кислотою. Обсяг виділилися газоподібних продуктів, приведений до н.у., дорівнює:
(1) 1,27 л H 2 S, (3) 0,1 л Н 2 і 1,21 л H 2 S;
(2) 1,21 л H 2 S; (4) 0,15 л Н 2 і 1,21 л H 2 S;
12. Міцність з'єднань в ряду Н 2 О-H 2 S-H 2 Se-Н 2 Ті змінюється, як показано на графіку:


13. На малюнку показані температури кипіння чотирьох сполук. Температура кипіння води значно відрізняється від температури кипіння інших і наведених водневих з'єднань, тому що:
(1) в молекулі води між атомами ковалентний зв'язок;
(2) в молекулі води між атомами іонний зв'язок;
(3) між молекулами води виникає водню зв'язок;
(4) між молекулами води діють ван-дер-ваальсові сили тяжіння.

14. При випалюванні 48,5 г сульфіду металу в ступені окислення +2 виділився газ, який може знебарвити розчин, що містить 127 г йоду. Назвіть метал:
(1) Fe, (3) Zn;
(2) Сі; (4) Cd.
15. Забруднення атмосфери під час спалювання палива залежить від його виду, особливостей горіння, а також від очищення викидів. При неповному згорянні твердого палива в атмосферу надходять тверді частинки:
(1) сажа, зола, (3) вода, сажа;
(2) ртуть, вода; (4) азот, сірка;
токсичні компоненти:
(1) СО 2, Н 2 О, (3) СО, NO;
(2) N 2, SO 2; (4) СО 2, N 2.
Частина з цих компонентів утворює кислоти:
(1) Н 2 О, N 2, (2) SO 2, NO, (3) СО 2, N 2; (4) СО, NO.
[12 - 15]

ВИСНОВКИ

За результатами проведеної роботи можна зробити наступні висновки:
1. Сірка та з'єднання на основі сірки використовуються майже скрізь, - у промисловості, у побуті;
2. На виробництвах, зокрема, при виробництві сірчаної кислоти або в теплоенергетиці утворюються відходи, які забруднюють навколишнє середовище;
3. Безконтрольне застосування сірковмісних сполук у різних сферах людської діяльності та їх переробка часом призводить до серйозних порушень природної рівноваги.
Можна навести безліч прикладів використання різних сірковмісних сполук у виробництвах, які ведуть до забруднення навколишнього середовища, а ці всі аспекти чомусь у шкільному курсі розглядаються недостатньо повно. Тому для екологізації шкільного курсу хімії важливе значення має розгляд теми «Сірка. Сполуки сірки »з точки зору екології.
У цьому зв'язку не можна не відзначити, що навчальні посібники з хімії в школах повинні бути більш екологізованих. Також мені здається, що пояснення теми з хімії з використанням екологічних фактів сприяло б прояву більшого інтересу учнів до предмета.

ЛІТЕРАТУРА

1. Ісідором. Хімія атмосфери. М.: Світ, 1991.
2. Програми для загальноосвітніх установ: Хімія. 8-11 кл. Сост. М. І. Габрусева. - М.: Дрофа, 2000. - 192 с.
3. Орієнтовна програма середньої (повної) загальної освіти з хімії (профільний рівень). www.edu.ru
4. Асаднік В.М. Неорганічна хімія. Блок-схеми, таблиці. Формули: Учеб. посібник. / В.М. Асаднік. - Мн.: Книжковий Дім, 2004. - С. 28 - 41.
5. Рудзітіс Г.Є. Хімія: неоргані. хімія. Орган. Хімія: Учеб. для 9 кл. загальноосвітніх установ. / Г. Є. Рудзітіс., Ф. Г. Фельдман. - 10-е изд., Испр. - М.: Просвещение, 2001. - С. 23 - 32.
6. В.І. Нікуліна. Урок за темою «Кисень у природі. Оксиди »/ Хімія в школі, 2004, № 5, с. 53 - 57.
7. Система уроків на тему «Кислотні дощі» для 10-11 класів з поглибленим вивченням екології http://www.1september.ru/ru/him/
8. Державні доповіді Госкомекологіі «Про стан навколишнього природного середовища Російської Федерації». Російська екологічна газета «Зелений світ», 1994-1998.
9. Міллер Т. Життя у навколишньому середовищі. У 3 кн. М: Пангея, 1996, т. 3.
10. Фелленберг Г. Забруднення природного середовища. М.: Світ, 1997.
11. Небел Б. Наука про навколишнє середовище. У 2 т. М.: Світ, 1993.
12. Ахметов М. О. Система навчальних завдань: творчий рівень. / Хімія в школі, 2004, № 1, с. 21 - 28.
13. Сорокін В. В., Злотников Е. Г. Перевір свої знання: Тести з хімії: Кн. для учнів. - М.: Просвіта: Учеб. лит., 1997.
14. М. М. Черняєв, М.А. Ахметов. Тестові завдання та індивідуалізація навчання / Хімія в школі, 2001, № 9.
15. Суровцева Р.П., Гузей Л.С., останної Н.І., Татур А.О. Тести з хімії. 8-9 класи. Навчально-методичний посібник. М.: Дрофа, 1997.
16. Глоріоза П.А., Рисс В.Л. Перевірочні роботи з хімії. 7, 8, 9, 10 класи. М.: Просвещение, 1980, 1981, 1985.
17. Гаврусейко Н.П. Перевірочні роботи з неорганічної хімії. 8-9 класи. М.: Просвещение, 1990.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Педагогіка | Реферат | 217,5кб. | скачати

Схожі роботи:
Залізо та його сполуки на уроках хімії
Екологічні аспекти викладання теми Р-елементи на уроках хімії та екології
Неорганічні сполуки Основні закони хімії та їх наслідки
Взаємозв язок хімії та екології Взаємний вплив
Інформаційні технології на уроках хімії
Рішення задач на уроках хімії
Ігрові прийоми навчання на уроках хімії
Застосування схем-конспектів на уроках хімії
Методи екологічної освіти на уроках хімії
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru