Контрольные вопросы ргр для бжд 301.

Раздел I. Промышленная экология.

1. Образец сточной воды представляет собой насыщенный при 25⁰С раствор сульфида кадмия. Докажите, с помощью расчетов, что вода нуждается или не нуждается в очистке, если ПДК_Сd = 0,001 мг/л (ПР_CdS = 3,6 _*10^-29).

2. Тепловая электростанция при работе с полной нагрузкой потребляет 1000т угля в час. Содержание негорючих минеральных веществ составляет 23%, а серы 2,8% (масс.). Какое количество SO₂ выделится при этом в атмосферу?

3. Химическая реакция между СаСО₃ и Н₂SO₄ протекающая при выпадении кислотных дождей, вызывает эрозию скульптур из мрамора и известняка. Чтобы замедлить этот процесс, некоторые из архитектурных памятников обрабатывают смесью Ва(ОН)₂ и мочевины (NH₂)₂CO. Эти вещества реагируют друг с другом, образуя на поверхности скульптуры слой ВаСО₃:

(NH₂)₂CO + Н₂О 2NH₃ + CO₂

CO₂ + Ва(ОН)₂ ВаСО₃ + Н₂О

Объясните механизм действия этой защиты, используя следующие данные произведения растворимости (ПР): ПР_СаСО=2,2_*10^-9, ПР_ВаСО=5,1_*10^-9, ПР_CаSО=9,1_*10^-6, ПР_ВаSО=1,1_*10^-10.

4. Предложите оригинальный способ снижения выбросов СО₂ в атмосферу - создать рукотворные месторождения углекислого газа и использовать его по мере надобности. А для этого закачать СО₂ в глубокие водоносные горизонты. Крупная ТЭС мощностью 1000 мегаватт, вырабатывает 7 миллион тонн СО₂. Оцените, на сколько хватит одного из районов в Приуралье, общий объем подземных вод которого составляет 8000 км³ , если давление там 40 атм., средняя температура 25^оС, а растворимость СО₂ при таких условиях составляет 1,13моль/л.

5. При тлеющем горении древесины 1/5 всей имеющейся в ней целлюлозы окисляется до моноксида углерода и воды. При концентрации СО, равной 1,0_*10^-3 г/л у человека возникает нарушения дыхания, острое отравление наблюдается при концентрации большей на порядок. Оцените, какому риску подвергаются люди, закрывшие задвижку в печной трубе:

а) в печке осталась тлеющая древесина массой 3 кг;

б) массовая доля целлюлозы в древесине равна 0,05;

в) размер закрытого помещения 3х3х4м;

г) утечкой газа за пределы помещения пренебречь.

(острое отравление).

6. Свинец - цитоплазматический яд, длительное его воздействие на человека даже в ничтожно-малых приводит к изменению структуры и свойств клеток крови, нарушениям функций сердечно-сосудистой системы, расстройству нервной системы. Из растворов неорганических солей свинца большую опасность представляет тот, концентрация ионов свинца (II) в котором больше. Расположите насыщенные растворы приведенных ниже солей свинца в порядке возрастания их токсичности: PbCO₃ (ПР= 7,41_*10^-14), PbS (ПР= 2,51_*10^-27), PbHPO₄ (ПР= 1,41_*10^-10), Pb(OH)₂ (ПР= 1,0_*10^-20), Pb₃(PO₄)₂ (ПР= 1,21_*10^-47).

7. Давление насыщенных паров ртути при комнатной температуре 293К составляет 0,179 Па. ПДК паров ртути в воздухе рабочих помещений равна 0,01 мкг/л. Рассчитайте во сколько раз концентрация паров ртути выше ПДК.

8. Из-за внезапной разгерметизации баллона с аммиаком (V=10л, P=1,25_*10⁶ Па,t= 20⁰С) газ попал в воздух рабочего помещения размером 4х3х3м. Сравните концентрацию аммиака в помещении с ПДК_NH= 2_*10^-5 г/л.

9. Почему самым дешевым веществом, снижающим кислотность растворов, считается известняк? Ответ мотивируйте. Рассчитайте, какое минимальное его количество понадобится для обработки 100м³ сточной воды с концентрацией хлорида аммония 0,001 моль/л, если считать, что величина рН обусловлена только гидролизом этой соли, а оптимальные значения рН для деятельности бактерий в биоочистных сооружениях составляет 6-7 единиц.

10. В основе деятельности пенных огнетушителей (ОП марки) лежит реакция взаимодействия карбонатов натрия с минеральной кислотой, при которой выделяется углекислый газ и вода. Это водно-газовая смесь с ПАВ образует пену и под давлением выбрасывает пенную струю. Химическими уравнениями и расчетами покажите, какой из карбонатов (Na₂CO₃ или NaНCO₃) целесообразнее применять в пенных огнетущителях? Какую кислоту удобнее при этом использовать (с учетом габаритных размеров и массы ОП)?

11. Оцените время, на которое хватит взрослому человеку кислорода воздуха (при н.у.), если: а) объем негерметичного помещения 2000л; б) нарушение дыхания наступает при объемной доле кислорода, равной 0,15; в) головокружение и головная боль наблюдается при объемной доле углекислого газа 0,04; г) потребление кислорода равно 0,5 г/мин. Лимитирующим фактором является объемная доля О₂.

12. При температуре 1200К, что примерно соответствует температуре автомобильных выхлопных газов, константа равновесия реакции 2СО_{2 (г)} 2СО_(г) + О_2(г) имеет значение 1_*10^-15 моль/л. Определите, соответствует ли равновесным условиям рассматриваемой реакции следующий состав выхлопного газа: СО-0,3г; О₂-1,62г; СО₂-0,9г при общем объеме 10л.

13. Два искусственных пруда, расположенных недалеко друг от друга, равны по площади и глубине, но обладают различной буферной емкостью. Концентрация СаСО₃ в первом пруду 5_*10^-5 моль/л, во втором- 4*10^-4моль/л. Для каждого пруда рассчитайте начальные значения рН в предположении, что величина рН обусловлена только гидролизом СаСО_3.