Причиной образования смога опасного для здоровья тумана считают

Общее время выполнения работы – 4 часа

Задание 1.

Причиной образования смога – опасного для здоровья тумана – считают большое количество выхлопных газов автомобилей при высокой влажности воздуха. В смоге присутствует ядовитый диоксид, в состав которого входит элемент Х. Диоксид получается по реакции монооксида элемента Х с атомарным кислородом, источником которого являются молекулы вещества Y.

1) Определите элемент Х и формулы монооксида и диоксида элемента Х, вещество Y.

2) Каким образом образуется атомарный кислород? Под действием чего в атмосфере образуются радикалы?

3) Напишите два уравнения реакций образования диоксида Х из монооксида.

4) Рассчитайте скорость реакции образования диоксида Х, если через 5 минут после ее начала концентрация диоксида Х стала равна 0,05 моль/л, а через 20 минут – 0,08 моль/л.

Решение:

Содержание верного ответа и указания по оцениванию

(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)

Баллы

1) Элемент Х – азот, диоксид – NO₂ , монооксид — NO, вещество Y – О₃(озон).

2) Уравнение реакции образования атомарного кислорода: О₃ = О₂ + О

Радикалы образуются под действием ультрафиолетового излучения.

0,5

3) Уравнения реакций образования диоксида: NO + О = NO₂ (1)

4) Расчет скорости реакции образования диоксида Х: скорость ? = ?C /??;

скорость ? = (0,05 – 0,08) : (5 – 20) = 0,002 : 60 = 3,3 · 10 -5 (моль/л·сек).

Все элементы ответа записаны неверно

Задание 2.

Сточные воды химического комбината вполне отвечают санитарным нормам по содержанию азотной кислоты (30 мг/л). Объем промышленных стоков, содержащих азотную кислоту, составляет ежесуточно 75 м 3 .

1) Рассчитайте массовую долю и молярную концентрацию азотной кислоты в этих стоках (плотность раствора 1 г/мл).

2) Чему равна кислотность раствора азотной кислоты?

3) Сколько азотной кислоты уходит в канализацию с комбината ежесуточно?

4) Какой объем известковой воды, с массовой долей гидроксида кальция 5% (плотность = 1 г/мл), нужно добавить для полной нейтрализации азотной кислоты?

Решение:

Содержание верного ответа и указания по оцениванию

(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)

Баллы

1) ?(НNO₃) = 0,03 г : 1000 г = 3·10 -5 или 3·10 -3 %

С = m / М · V; С = 0,03 г : (63 г/моль · 1 л) = 4,8·10 -4 моль/л

2) Кислотность раствора азотной кислоты равна: рН = — lg4,8·10 -4 моль/л;

3) Вычислим массу раствора кислоты, которая уходит с комбината ежесуточно: m(р-ра) = 75000 дм 3 · 1 кг/дм 3 = 75000 кг;

m(НNO₃) = 75000 кг · 3·10 -5 = 2,25 кг

n(HNO₃) = 2,25 : 63 = 0, 0357 Кмоль; n(Са(ОН)₂ = 0,01786 Кмоль

m(Ca(OH)₂) = 0,01786 Кмоль · 74 кг/ Кмоль = 1,322 кг.

m(р-ра) = 1,322 кг : 0,05 = 26,433 кг; V(р-ра) = 26,4 л.

Все элементы ответа записаны неверно

Задание 3.

Расставьте коэффициенты в схеме

методом электронного баланса. Укажите процессы окисления и восстановления, назовите окислитель(и) и восстановитель(и).

Запишите уравнение этого процесса в полной и сокращенной ионной формах.

Решение:

Содержание верного ответа и указания по оцениванию

(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)

Баллы

FeS₂ – 15е ? Fe 3+ + 2S 1 окисление —

N +5 + 3e ? N +2 5 — восстановление

Восстановитель: FeS₂ ; окислитель: N +5 или NO₃ – или НNO₃

FeS₂ + 8Н + + 8NO₃ — (конц.) ? Fe 3+ + 3NO₃ — + 4Н + + 2SO₄ 2- + 5NO + 2H₂O

Задание 4.

Серебристо-белое легкое простое вещество «А», обладающее хорошей тепло- и электропроводностью, бурно реагирует с темно-фиолетовым простым веществом «В».

После растворения продукта в избытке щелочи и пропускания через образовавшийся раствор газа «С» выпадает белый осадок, растворимый как в кислотах, так и щелочах.

1) Назовите вещества «А», «В» и «С».

2) Напишите уравнения перечисленных реакций.

Решение:

Содержание верного ответа и указания по оцениванию

(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)

Баллы

Вещества: «А» — алюминий, «В» — йод, «С» — СО₂

2Al + 3I₂ = 2AlI₃ ____________________________________________________________________

1 ________

______

Все элементы ответа записаны неверно

Задание 5.

В пяти пронумерованных пробирках находятся разбавленные растворы веществ: хлорида натрия, гидроксида бария, карбоната натрия, сульфата натрия, азотной кислоты.

1) Как, не используя дополнительных реагентов, определить, в какой пробирке находится каждое из веществ?

2) Составьте таблицу мысленного эксперимента.

3) Запишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

4) Укажите признаки реакций, используя следующие обозначения:

? — осадок, ? — газ, ? — нет взаимодействия, ± Q – тепловой эффект.

Решение:

Содержание верного ответа и указания по оцениванию

(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)

Баллы

0,3

Ba 2+ + SO₄ 2- = BaSO₄? _____________________________________________________________________

Ba(OH)₂ + 2HNO₃ = Ba(NO₃)₂? + 2H₂O + Q (без указания теплового эффекта -1балл)

2H + + 2OH — = 2H₂O или H + + OH — = H₂O

Источник

Причиной образования смога опасного для здоровья тумана считают

Общее время выполнения работы – 4 часа

Задание 1.

1) Определите элемент Х и формулы монооксида и диоксида элемента Х, вещество Y.

2) Каким образом образуется атомарный кислород? Под действием чего в атмосфере образуются радикалы?

3) Напишите два уравнения реакций образования диоксида Х из монооксида.

Решение:

Содержание верного ответа и указания по оцениванию

(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)

Баллы

1) Элемент Х – азот, диоксид – NO₂ , монооксид — NO, вещество Y – О₃(озон).

2) Уравнение реакции образования атомарного кислорода: О₃ = О₂ + О

Радикалы образуются под действием ультрафиолетового излучения.

0,5

3) Уравнения реакций образования диоксида: NO + О = NO₂ (1)

4) Расчет скорости реакции образования диоксида Х: скорость ? = ?C /??;

скорость ? = (0,05 – 0,08) : (5 – 20) = 0,002 : 60 = 3,3 · 10 -5 (моль/л·сек).

Все элементы ответа записаны неверно

Задание 2.

1) Рассчитайте массовую долю и молярную концентрацию азотной кислоты в этих стоках (плотность раствора 1 г/мл).

2) Чему равна кислотность раствора азотной кислоты?

3) Сколько азотной кислоты уходит в канализацию с комбината ежесуточно?

Решение:

Содержание верного ответа и указания по оцениванию

(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)

Баллы

1) ?(НNO₃) = 0,03 г : 1000 г = 3·10 -5 или 3·10 -3 %

С = m / М · V; С = 0,03 г : (63 г/моль · 1 л) = 4,8·10 -4 моль/л

2) Кислотность раствора азотной кислоты равна: рН = — lg4,8·10 -4 моль/л;

3) Вычислим массу раствора кислоты, которая уходит с комбината ежесуточно: m(р-ра) = 75000 дм 3 · 1 кг/дм 3 = 75000 кг;

m(НNO₃) = 75000 кг · 3·10 -5 = 2,25 кг

n(HNO₃) = 2,25 : 63 = 0, 0357 Кмоль; n(Са(ОН)₂ = 0,01786 Кмоль

m(Ca(OH)₂) = 0,01786 Кмоль · 74 кг/ Кмоль = 1,322 кг.

m(р-ра) = 1,322 кг : 0,05 = 26,433 кг; V(р-ра) = 26,4 л.

Все элементы ответа записаны неверно

Задание 3.

Расставьте коэффициенты в схеме

Запишите уравнение этого процесса в полной и сокращенной ионной формах.

Решение:

Содержание верного ответа и указания по оцениванию

(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)

Баллы

FeS₂ – 15е ? Fe 3+ + 2S 1 окисление —

N +5 + 3e ? N +2 5 — восстановление

Восстановитель: FeS₂ ; окислитель: N +5 или NO₃ – или НNO₃

FeS₂ + 8Н + + 8NO₃ — (конц.) ? Fe 3+ + 3NO₃ — + 4Н + + 2SO₄ 2- + 5NO + 2H₂O

Задание 4.

1) Назовите вещества «А», «В» и «С».

2) Напишите уравнения перечисленных реакций.

Решение:

Содержание верного ответа и указания по оцениванию

(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)

Баллы

Вещества: «А» — алюминий, «В» — йод, «С» — СО₂

2Al + 3I₂ = 2AlI₃ ____________________________________________________________________

1 ________

______

Все элементы ответа записаны неверно

Задание 5.

1) Как, не используя дополнительных реагентов, определить, в какой пробирке находится каждое из веществ?

2) Составьте таблицу мысленного эксперимента.

3) Запишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

4) Укажите признаки реакций, используя следующие обозначения:

? — осадок, ? — газ, ? — нет взаимодействия, ± Q – тепловой эффект.

Решение:

Содержание верного ответа и указания по оцениванию

(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)

Баллы

0,3

Ba 2+ + SO₄ 2- = BaSO₄? _____________________________________________________________________

Ba(OH)₂ + 2HNO₃ = Ba(NO₃)₂? + 2H₂O + Q (без указания теплового эффекта -1балл)

2H + + 2OH — = 2H₂O или H + + OH — = H₂O

Источник

Как образуется смог

Что такое смог и как он образуется? Многие слышали о таком явлении, но даже не представляют, насколько густой туман, содержащий массу токсических соединений, может быть опасен для человека и всего живого на планете. Соблюдая простые рекомендации, можно существенно сократить вероятность образования смога и улучшить качество жизни всех жителей планеты.

История возникновения термина

Слово впервые появилось в Англии в самом начале 20 века. Термин состоит из слов smoke, что значит «дым», и fog, которое переводится на русский язык как «туман». Создателем терминологии принято считать английского доктора Генри Антуана де Во.

Он дал определение густого тумана, который был смешан с дымом. Это явление нередко наблюдалось в Лондоне. Смог на этих территориях появлялся из-за использования каменного угля и другого ископаемого топлива.

Типы смога

В мире известно не менее 4 разновидностей смога, который не лучшим образом влияет на здоровье человека, а также животных, растения и различные процессы, происходящие на планете. В основании данной классификации лежат причины возникновения смога, то есть источники загрязняющих компонентов.

Влажный серный

Этот вид также называют лондонским. В воздушных массах наблюдается высокая концентрация оксидов серы. Люди активно применяют сернистое топливо (в частности — уголь). Такой смог опасен, потому что в воздухе находится много взвесей.

Фотохимический сухой

Такой вид встречается в мире чаще всего (например, он есть в Лос-Анджелесе). Он формируется, когда взаимодействуют сразу несколько веществ, из чего и состоит смог:

Озон. Несмотря на его пользу в атмосфере (защищает от воздействия ультрафиолета и парникового эффекта), в нижних атмосферных слоях вещество считается загрязняющим и способным негативно влиять на здоровье людей.
Оксиды азота. Они формируются при работе теплоэлектростанций, металлургических предприятий, при выбросах выхлопных газов. Из-за этого у жителей населенного пункта могут слезиться и болеть глаза, затрудняется носовое дыхание.
Мелкие частички сажи, золы и иных видимых загрязнений. Они крайне опасны для человеческого здоровья и могут вызывать онкологические заболевания, сердечно-сосудистые патологии. К счастью, современные фильтрационные системы препятствуют поступлению опасных частиц в помещения.
Летучие органические соединения. Они образуются при испарении таких токсических веществ, как бензин, краски, лаки, растворители и др.

Вулканический

Такой тип образуется при извержениях вулканов. Вредные газообразные вещества и твердые частички вступают в реакцию с кислородом и ультрафиолетом. Вулканический смог приносит вред и людям, и животным, и растениям. Отличительная черта: у пострадавших от дымчатого тумана этого вида першит в горле, раздражаются слизистые оболочки, возникают проблемы с дыхательной системой.

Ледяной

Наиболее редкий тип. Он образуется при наличии следующих погодных предпосылок:

пониженная температура воздуха;
безветрие;
достаточно высокий уровень влажности воздушных масс.

В воздухе формируются очень маленькие кристаллы льда. На них налипает грязь и токсические вещества. В результате получается густой дым, который не лучшим образом сказывается на работе сердечно-сосудистой системы и легких.

Условия образования

Как образуется смог? Туманность появляется при вступлении солнечного света в реакцию с опасными газообразными веществами и частичками. Важные условия:

движение транспортных средств;
высокая температура воздушных масс;
отсутствие ветра;
воздействие прямых солнечных лучей;
электромагнитное излучение.

Важно! Больше всего от смога страдают в населенных пунктах с неблагоприятных расположением в котловинах, долинах.

Основные причины появления

Все факторы, которые приводят к образованию опасного тумана, делятся на две большие группы. Это человеческая деятельность, а также естественные явления в природе.

Деятельность человека

Люди, чаще неосознанно, создают благоприятные условия для образования смога. Причины возникновения смога с токсическими компонентами:

деятельность, связанная с сельским хозяйством (многим известна опасность использования пестицидов);
промышленное производство (судостроение, металлургия);
гидроэнергетика;
переработка мусора на специализированных предприятиях;
автотранспорт, работающий с помощью двигателя внутреннего сгорания;
угольные теплоэлектростанции;
курение;
испарения от средств бытовой химии, некоторых косметических составов (например, для окрашивания волос).

Природные явления

Что такое смог в погоде и почему он возникает? К таким причинам относят активность действующих вулканов и лесные пожары. В последнем случае горение способствует выделению в атмосферу большого количества угарного газа.

Это вещество опасно в первую очередь тем, что у него отсутствует запах и цвет, он не заметен невооруженным глазом и способен убивать все живое. Также к повышению концентрации вредных частиц в воздухе приводят песчаные бури, ураганные ветры.

Города, подверженные смогу

Этой проблеме в большей степени подвержены самые крупные населенные пункты. Некоторые из них страдают наиболее сильно. Такая особенность связана с различиями в химическом составе загрязненных воздушных масс в разных мегаполисах.

В мире

На лидирующих позициях с большим отрывом находится город Ахваз в Иране. Промышленные предприятия, перерабатывающие нефтепродукты, природный газ, металлические субстанции, загрязняют воздух на всей территории. Затем следуют такие населенные пункты, как:

Последний город в перечне находится на территории Бангладеш. Там каждый год погибает в среднем около 15 тыс. человек.

В России

Для российской столицы характерна повышенная концентрация углеводородных соединений. Однако при этом Москва не входит в десятку самых грязных городов страны согласно отечественной статистике.

Образование смога в наибольшей степени характерно для следующих городов:

Омск;
Магнитогорск;
Красноярск;
Новокузнецк;
Челябинск;
Липецк;
Норильск;
Нижний Тагил;
Череповец.

Возможные последствия

В состав смога входит множество компонентов. По этой причине он может по-разному влиять на живые организмы. В зависимости от химического состава в большей степени может страдать организм человека, растения или окружающая среда в целом.

Воздействие на человека

К каким проблемам приводит наличие густого токсического тумана:

патологии сердца и сосудов;
болезни органов дыхательной системы;
бессонница и иные проблемы со сном;
мигрень;
тошнота и рвота;
снижение работоспособности, нежелание заниматься даже незначительной физической активностью;
онкология.

Важно! Если воздушные массы очень сильно загрязнены, существенно возрастает риск удушья. В таком случае лучше не находиться на улице и уж тем более не делать на воздухе физические упражнения.

Влияние на растения

Это тоже живые организмы, которые страдают от смога. Какие проблемы могут наблюдаться:

снижение способности к фотосинтезу;
разрушение слоя воска на листве;
проблемы с усвоением питательных компонентов и жидкости;
неустойчивость к вредителям и болезням.

Загрязнение атмосферы

Смог над городом и его постоянное скопление способствуют изменению естественного состава воздушных масс и ухудшению их характеристик. Воздух становится полностью непригодным или недостаточно пригодным не только для взрослых людей и детей, но и любых других живых организмов.

Другие последствия

Токсические компоненты оказывают негативное влияние не только на объекты живой природы. Загрязнение воздуха приводит к:

выпадению на земную поверхность кислотных осадков, которые способствуют окислению почвы и водоемов, включая высокогорные;
разрушению стройматериалов и конструкций (и современных, и историко-культурных ценностей): бетонных, стеклянных, деревянных, каменных, бронзовых, стальных, железных;
снижению производительности гелиосистем, из-за чего существенно сокращается количество выработанной энергии.

Меры борьбы со смогом

Это одна из самых серьезных экологических проблем в мире. По этой причине в большинстве стран создаются нормативно-правовые акты и используются специальные системы мониторинга, с помощью которых можно отследить и сократить объемы вредных выбросов в атмосферу.

Эффективные механизмы борьбы с городским смогом:

Рекомендуется больше ходить пешком или ездить на велосипеде. Лучше пользоваться общественным транспортом, а не автомобилем.
Если необходимо заправить авто, специалисты советуют делать это рано утром или ночью, когда температура воздуха на улице наиболее низкая. Так бензиновые испарения не будут нагреваться, не образуется озон.
При нахождении на открытом воздухе лучше избегать районов, которые признаны крупнейшими источниками загрязнения. Например, сюда входят оживленные автомобильные трассы, предприятия тяжелой промышленности (торфяные заводы).
Приобретение климатической техники с фильтрационными системами поможет обезопасить всех членов семьи от воздействия смога.
При ремонте важно избегать лакокрасочных покрытий и других материалов с повышенным содержанием летучих органических соединений.
Электроприборы более предпочтительны, чем газовые устройства.
Нужно по возможности максимально сократить потребление угля.

Важно! Одной из самых эффективных мер остается информирование населения с предоставлением данных о последствиях воздействия смога на окружающую среду и здоровье человека, разработка экологических программ.

Смог оказывается в центре внимания новостных лент в жаркую сухую погоду в крупных городах. Мало кто задумывается о том, что в большинстве случаев это явление может указывать не только на географию населенного пункта, но и на то, что жители не заботятся об экологии родного города, что и приводит к нежелательному эффекту.

Источник