ТаблицаРеши примерыРеши задачуСоединениеВопросы по картинке
Типы заданий
ТаблицаРеши примерыРеши задачуСоединениеВопросы по картинке
Получение металлов
11 класс · сложный
Ф.И. Класс
Разберись в тонкостях металлургических процессов: от промышленного электролиза до расчётов по выходу продукта. Задачи потребуют внимательности к примесям и условиям реакций.
№1 · АНАЛИЗ СХЕМЫ
2 ВОПРОСА · 2 БАЛЛА
1. Промышленный электролиз алюминия
Рассмотрите схему электролизёра для получения алюминия и ответьте на вопросы.
Вопрос
Ответ
Зачем в расплав оксида алюминия добавляют криолит Na3[AlF6]?
Почему угольные аноды в процессе электролиза постепенно «сгорают»?
№2 · ВЫЧИСЛЕНИЯ
3 ЗНАЧЕНИЯ · 1 БАЛЛ
2. Молярные массы руд
Вычислите молярные массы (M, г/моль) указанных минералов, используемых в металлургии. Округлите до целых.
1)M(Fe3O4)
2)M(CuFeS2)
3)M(Al2O3)
№3 · СИСТЕМАТИЗАЦИЯ
ТАБЛИЦА · 3 БАЛЛА
3. Методы металлургии
Заполните таблицу характеристик основных промышленных методов получения металлов.
Метод
Суть процесса
Пример металла
Пирометаллургия
Гидрометаллургия
Электрометаллургия
№4 · ЗАДАЧА
РАСЧЁТ ПО УРАВНЕНИЮ · 4 БАЛЛА
4. Выход железа из руды
Рассчитайте массу чугуна (содержащего 4% углерода по массе), который можно получить из 500 кг магнитного железняка (Fe3O4), содержащего 20% пустой породы. Практический выход железа в процессе восстановления угарным газом составляет 92%. Ответ округлите до сотых.
№5 · СООТВЕТСТВИЕ
4 ПАРЫ · 2 БАЛЛА
5. Металл и восстановитель
Установите соответствие между металлом и наиболее подходящим промышленным способом или реагентом для его получения.
Калий (K)
Вольфрам (W)
Хром (Cr)
Свинец (Pb)
Восстановление водородом из оксида
Электролиз расплава хлорида
Алюминотермия
Восстановление коксом (C)
№6 · ИЛЛЮСТРАЦИЯ
СХЕМА ПЕЧИ · 3 БАЛЛА
6. Доменный процесс
Изучите схему устройства доменной печи. Какие химические процессы происходят в разных её зонах?
Какое вещество образуется при горении кокса в нижней части печи и служит основным восстановителем?
Зачем в шихту добавляют флюсы (известняк CaCO3)?
Напишите уравнение суммарного восстановления гематита (Fe2O3) угарным газом.
№7 · ЭЛЕКТРОЛИЗ
2 ВЫРАЖЕНИЯ · 1 БАЛЛ
7. Эквивалентные массы
Для расчётов по закону Фарадея определите эквивалентные массы (E=M/n) металлов при их электролитическом выделении.
1)E(Al3+)
2)E(Cu2+)
№8 · АНАЛИЗ ДАННЫХ
ТАБЛИЦА · 3 БАЛЛА
8. Количественные характеристики электролиза
Используя закон Фарадея m=n⋅FM⋅I⋅t, вычислите недостающие параметры электролитического получения металлов. Примите F=96500 Кл/моль. Округляйте результаты до сотых.
Металл (заряд иона)
Ток (I, А)
Время (t, с)
Масса (m, г)
Алюминий (Al3+)
40
3600
Цинк (Zn2+)
5000
32,7
Хром (Cr3+)
15
10,4
Медь (Cu2+)
25
1930
№9 · ЗАДАЧА
ЭЛЕКТРОЛИЗ РАСТВОРА · 5 БАЛЛОВ
9. Электролиз сульфата меди(II)
Через 400 г 8%-го раствора сульфата меди(II) пропускали электрический ток до тех пор, пока на аноде не выделилось 2,24 л газа (н.у.). Определите массовую долю серной кислоты в полученном растворе.
№10 · СООТВЕТСТВИЕ
4 ПАРЫ · 2 БАЛЛА
10. Природные минералы
Соотнесите название руды и её основной химический компонент.
Боксит
Киноварь
Пирит
Галенит
FeS2
Al2O3⋅nH2O
PbS
HgS
№1 · ЭЛЕКТРОЛИЗ
2 ВЫРАЖЕНИЯ · 1 БАЛЛ
1. Эквивалентные массы
Определите химические эквиваленты металлов (E=M/n) для расчётов по законам электролиза.
1)E(Au3+)
2)E(Mg2+)
+10 заданий в этом листе
Зарегистрируйтесь — и соберите свой рабочий лист по этой теме за минуту: заданий столько, сколько нужно.
№2 · АНАЛИЗ ДАННЫХ
ТАБЛИЦА · 3 БАЛЛА
2. Количественные характеристики электролиза
Вычислите неизвестные параметры процесса электролиза по закону Фарадея. Примите F=96500 Кл/моль. Округляйте до сотых.
Металл (ион)
Ток (I, А)
Время (t, с)
Масса (m, г)
Серебро (Ag+)
5
1930
Никель (Ni2+)
3600
5,87
Алюминий (Al3+)
100
5,60
Магний (Mg2+)
50
7200
№3 · СИСТЕМАТИЗАЦИЯ
ТАБЛИЦА · 3 БАЛЛА
3. Методы металлургии
Сравните промышленные способы получения металлов по их химической сущности.
Метод
Суть процесса
Пример металла
Алюминотермия
Цементация
Рафинирование
№4 · ИЛЛЮСТРАЦИЯ
СХЕМА ПЕЧИ · 3 БАЛЛА
4. Доменный процесс
Изучите схему устройства доменной печи и ответьте на вопросы о процессах, происходящих внутри.
Напишите уравнение реакции образования шлака из силикатных примесей (SiO2) при участии флюса (CaO).
Как называется устройство в верхней части печи, через которое загружается шихта?
Какую функцию выполняет горячее дутьё (вдувание воздуха), подаваемое в нижнюю часть печи?
№5 · ВЫЧИСЛЕНИЯ
3 ЗНАЧЕНИЯ · 1 БАЛЛ
5. Молярные массы минералов
Вычислите молярные массы (M, г/моль) сложных рудных минералов. Округлите до целых.
1)M(CaWO4)
2)M(Cu5FeS4)
3)M(FeCr2O4)
№6 · АНАЛИЗ СХЕМЫ
2 ВОПРОСА · 2 БАЛЛА
6. Промышленный электролиз алюминия
Рассмотрите особенности электролитического получения алюминия из глинозёма и ответьте на вопросы.
Вопрос
Ответ
Какую роль выполняет угольная футеровка электролизёра в данной схеме?
Почему в качестве электролита нельзя использовать водный раствор солей алюминия?
№7 · ЗАДАЧА
РАСЧЁТ ПО УРАВНЕНИЮ · 4 БАЛЛА
7. Выход железа из руды
Рассчитайте массу чугуна (содержащего 3% углерода по массе), который можно получить из 800 кг гематита (Fe2O3), содержащего 15% пустой породы. Практический выход железа в процессе восстановления составляет 95%. Ответ округлите до сотых.
№8 · СООТВЕТСТВИЕ
4 ПАРЫ · 2 БАЛЛА
8. Металл и восстановитель
Установите соответствие между металлом и специфическим реагентом или методом его выделения.
Магний (Mg)
Титан (Ti)
Цинк (Zn)
Никель (Ni)
Восстановление водородом
Восстановление углем (C)
Магниетермия (метод Кролля)
Электролиз расплава солей
№9 · СООТВЕТСТВИЕ
4 ПАРЫ · 2 БАЛЛА
9. Природные минералы
Соотнесите тривиальное название руды и её преобладающий химический состав.
Халькопирит
Магнетит
Смитсонит
Сидерит
FeCO3
CuFeS2
Fe3O4
ZnCO3
№10 · ЗАДАЧА
ЭЛЕКТРОЛИЗ РАСТВОРА · 5 БАЛЛОВ
10. Электролиз нитрата серебра
Через 500 г 17%-го раствора нитрата серебра (AgNO3) пропускали электрический ток до тех пор, пока на аноде не выделилось 1,12 л газа (н.у.). Рассчитайте массовую долю азотной кислоты в конечном растворе.