Комплексная работа вариант 5 "Его величество раствор"
Комплексная работа ориентирована для учащихся 8-9 класса и составлена на основе требований ФГОС ООО. Цель работы – выявление умения решать учебные и практические задачи средствами…
Задание 1
Закон Рауля В серии многочисленных работ, опубликованных в 1882 -1886 гг., Ф. Рауль вместо соляных растворов изучал понижение точки замерзания, вызываемое органическими веществами, растворенными в воде и других растворителях. Проводя эксперименты, он растворял определенные количества различных органических веществ (число молей) в 1000 г воды и определял точку замерзания полученного раствора. Результаты части этих экспериментов представлены в таблице. Ученый пришел к количественному выводу чрезвычайной важности: при растворении одного моля любого органического вещества в 1000 г растворителя наблюдается одно и то же понижение температуры замерзания. Последователи Рауля выяснили, что температуры замерзания растворов неорганических веществ изменяются на большую величину, чем в случае растворов органических веществ. И, что самое интересное, если исследовали растворы хлорида натрия и аналогичных солей, то температура понижалась в два раза больше, чем ожидалось, а если хлорида бария и аналогичных ему солей, то в 3 раза. Результаты получались аналогичными, если в 1 л воды растворяли 1 моль не только соли, но и кислоты или щелочи. Эти наблюдения позволили Аррениусу утверждать, что в растворе содержится больше частиц, чем имелось в наличии молекул растворенного вещества, следовательно, молекулы растворенного вещества в растворе распадаются на ионы. Криоскопия По результатам проведенных исследований Рауль в 1885 г. разработал метод, позволяющий изучать растворенные вещества, основываясь на наблюдении температур замерзания их растворов, который назвал криоскопией. Криоскопический метод определения молекулярной массы какого-либо вещества основан на понижении температуры замерзания раствора этого вещества по сравнению с температурой замерзания чистого растворителя. Данный метод позволил определять молекулярную массу настолько надежно, просто и быстро, что вскоре вытеснил метод, основанный на определении плотности пара. И сегодня этот метод широко применяется в обычной химической практике, особенно в органической химии, для идентификации неизвестных веществ. Охлаждающие жидкости Понижение температуры кристаллизации при образовании растворов находит разнообразное практическое применение. Например, для охлаждения в зимних условиях двигателей внутреннего сгорания вместо воды используют антифриз. Двигатель внутреннего сгорания необходимо охлаждать для обеспечения нормального теплового режима работы его узлов и деталей. В процессе работы жидкость может нагреваться до 100 оС и иногда выше, а на стоянке остывать до температуры окружающего воздуха. От свойств жидкости во многом зависят эффективность системы охлаждения, надежность и долговечность двигателя. Охлаждающая жидкость должна иметь высокую теплоемкость, теплопрводность, температуру кипения, текучесть, а также низкую температуру кристаллизации и низкий коэффициент объемного расширения, не должна вызывать коррозию металлов, разрушать резину уплотнений и вспениваться в процессе работы. Выберите все верные утверждения, соответствующие содержанию текстов.
Задание 2
Прочитайте текст и выполните задание. Охлаждающие жидкости Понижение температуры кристаллизации при образовании растворов находит разнообразное практическое применение. Например, для охлаждения в зимних условиях двигателей внутреннего сгорания вместо воды используют антифриз. Двигатель внутреннего сгорания необходимо охлаждать для обеспечения нормального теплового режима работы его узлов и деталей. В процессе работы жидкость может нагреваться до 100 оС и иногда выше, а на стоянке остывать до температуры окружающего воздуха. От свойств жидкости во многом зависят эффективность системы охлаждения, надежность и долговечность двигателя. Охлаждающая жидкость должна иметь высокую теплоемкость, теплопрводность, температуру кипения, текучесть, а также низкую температуру кристаллизации и низкий коэффициент объемного расширения, не должна вызывать коррозию металлов, разрушать резину уплотнений и вспениваться в процессе работы. Наиболее распространенны антифризы на основе смесей воды и этиленгликоля (HO—CH2—CH2—OH), температура замерзания которого – 13,2 оС. При различных пропорциях воды и этиленгликоля можно получить растворы с температурой кристаллизации от 0 до - 75оС. Температура кристаллизации смеси этиленгликоля и воды в зависимости от содержания в ней этиленгликоля представлена на рисунке. Определенные марки антифризов, готовых к использованию, и концентратов, требующих разбавления дистиллированной водой перед применением, производят по техническим условиям, где оговаривается состав и наличие присадок, смешиваемость жидкостей и их цвет. Изготовители присваивают им различные названия, например «Тосол», «Лена», «Лада», «Антифриз G-48», и (или) указывают температуру кристаллизации: ОЖ -40, ОЖ -65, А-40 и т.п. Иногда применение антифриза спасает положение не только в мороз, но и в жару. Растворы кипят при более высокой температуре, чем вода. При повышенном давлении, которое существует в радиаторе автомобиля, антифриз закипает при температуре 118 - 120оС. При движении по горной или песчаной дороге такая прибавка может оказаться существенной! На упаковке с антифризом указана марка А-35. Что означает число в названии антифриза?
Задание 3
Прочитайте текст и выполните задание. Криоскопия По результатам проведенных исследований Рауль в 1885 г. разработал метод, позволяющий изучать растворенные вещества, основываясь на наблюдении температур замерзания их растворов, который назвал криоскопией. Криоскопический метод определения молекулярной массы какого-либо вещества основан на понижении температуры замерзания раствора этого вещества по сравнению с температурой замерзания чистого растворителя. Данный метод позволил определять молекулярную массу настолько надежно, просто и быстро, что вскоре вытеснил метод, основанный на определении плотности пара. И сегодня этот метод широко применяется в обычной химической практике, особенно в органической химии, для идентификации неизвестных веществ. В криоскопии используют растворы моляльной концентрации, под которой понимают
Задание 4
Как изменяется температура замерзания антифриза и массовая доля этиленгликоля в нем при увеличении процентного содержания этиленгликоля с 50 до 80%? Для каждой физической величины определите соответствующий характер изменения ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА ХАРАКТЕР ИЗМЕНЕНИЯ А) Температура замерзания антифриза 1) Увеличивается Б) Массовая доля этиленгликоля 2) Уменьшается 3)Сначала уменьшается, затем увеличивается Запишите ответ двухзначным числом, в том порядке, в котором они идут в таблице, не разделяя их запятыми.
Задание 5
Прочитайте текст и выполните задание. Закон Рауля В 1788 г. английский ученый и военный врач Чарльз Благден заметил, что понижение точки замерзания раствора пропорционально количеству растворенного вещества. Результаты своих исследований он опубликовал в книге «Опыты над способностью некоторых веществ понижать температуру замерзания воды». Впоследствии М. Депре, Ф. Рюдорф и де Коппе, изучая точки замерзания концентрированных соляных растворов и их максимальную плотность, нашли, что закономерность, установленная Благденом, в общем, оправдывается удовлетворительно. В серии многочисленных работ, опубликованных в 1882 -1886 гг., Ф. Рауль вместо соляных растворов изучал понижение точки замерзания, вызываемое органическими веществами, растворенными в воде и других растворителях. Проводя эксперименты, он растворял определенные количества различных органических веществ (число молей) в 1000 г воды и определял точку замерзания полученного раствора. Результаты части этих экспериментов представлены в таблице. Ученый пришел к количественному выводу чрезвычайной важности: при растворении одного моля любого органического вещества в 1000 г растворителя наблюдается одно и то же понижение температуры замерзания. Последователи Рауля выяснили, что температуры замерзания растворов неорганических веществ изменяются на большую величину, чем в случае растворов органических веществ. И, что самое интересное, если исследовали растворы хлорида натрия и аналогичных солей, то температура понижалась в два раза больше, чем ожидалось, а если хлорида бария и аналогичных ему солей, то в 3 раза. Результаты получались аналогичными, если в 1 л воды растворяли 1 моль не только соли, но и кислоты или щелочи. Эти наблюдения позволили Аррениусу утверждать, что в растворе содержится больше частиц, чем имелось в наличии молекул растворенного вещества, следовательно, молекулы растворенного вещества в растворе распадаются на ионы. Что проверял Рауль в своих экспериментах?
Задание 6
Слово «криоскопия» и «антифриз» имеют в свое составе два корня – латинского и английского происхождения. Для каждого термина подберите его возможный перевод из второго столбца, обозначенный цифрой. ТЕРМИН ПЕРЕВОД А) криоскопия 1) незамерзающий Б) антифриз 2) охлаждающий 3) определение точки кипения 4) определение точки замерзания Запишите ответ двухзначным числом, в том порядке, в котором они идут в таблице, не разделяя их запятыми.
Задание 7
На каком графике представлена выявленная в ходе экспериментов Рауля зависимость изменения температуры замерзания от количества вещества, находящегося в растворе?
Задание 8
Готовим раствор. Неизвестную жидкость, неограниченно смешивающуюся с водой и не вступающую с ней в химическую реакцию, смешивают с водой объемом 1 литр и плотностью 1000 кг/м3. Плотность получившегося раствора составляет 940 кг/м3. Определить массу неизвестной жидкости, если ее плотность в 1,15 меньше плотности раствора и каждая составляющая при смешивании сохраняет свой объем. Ответ привести в кг.
Задание 9
Прочитайте текст и выполните задание. Охлаждающие жидкости Понижение температуры кристаллизации при образовании растворов находит разнообразное практическое применение. Например, для охлаждения в зимних условиях двигателей внутреннего сгорания вместо воды используют антифриз. Двигатель внутреннего сгорания необходимо охлаждать для обеспечения нормального теплового режима работы его узлов и деталей. В процессе работы жидкость может нагреваться до 100 оС и иногда выше, а на стоянке остывать до температуры окружающего воздуха. От свойств жидкости во многом зависят эффективность системы охлаждения, надежность и долговечность двигателя. Охлаждающая жидкость должна иметь высокую теплоемкость, теплопрводность, температуру кипения, текучесть, а также низкую температуру кристаллизации и низкий коэффициент объемного расширения, не должна вызывать коррозию металлов, разрушать резину уплотнений и вспениваться в процессе работы. Наиболее распространенны антифризы на основе смесей воды и этиленгликоля (HO—CH2—CH2—OH), температура замерзания которого – 13,2 оС. При различных пропорциях воды и этиленгликоля можно получить растворы с температурой кристаллизации от 0 до - 75оС. Температура кристаллизации смеси этиленгликоля и воды в зависимости от содержания в ней этиленгликоля представлена на рисунке. Определенные марки антифризов, готовых к использованию, и концентратов, требующих разбавления дистиллированной водой перед применением, производят по техническим условиям, где оговаривается состав и наличие присадок, смешиваемость жидкостей и их цвет. Изготовители присваивают им различные названия, например «Тосол», «Лена», «Лада», «Антифриз G-48», и (или) указывают температуру кристаллизации: ОЖ -40, ОЖ -65, А-40 и т.п. Иногда применение антифриза спасает положение не только в мороз, но и в жару. Растворы кипят при более высокой температуре, чем вода. При повышенном давлении, которое существует в радиаторе автомобиля, антифриз закипает при температуре 118 - 120оС. При движении по горной или песчаной дороге такая прибавка может оказаться существенной! Составь план текста. Для этого выдели основные смысловые фрагменты текста и озаглавь их.
Задание 10
Укажите оптимальный состав смеси «этиленгликоль: вода» при производстве и использовании антифриза в условиях г. Москвы. Учитывайте при этом, что стоимость этиленгликоля для производства существенно выше стоимости воды. Обоснуйте свой выбор