Контекстные задачи для 11 класса

20.01.2019 Новости для учеников

Контекстные задачи по теме «Металлы» для 11 класса

Задача 1. «Магний в военной авиации»

Свойство магния гореть белым ослепительным пламенем широко используется в военной технике для изготовления осветительных и сигнальных ракет, трассирующих пуль и снарядов, зажигательных бомб. Во время ночных налетов в Великую Отечественную войну для освещения цели бомбардировщики сбрасывали на парашютах осветительные ракеты. В состав такой ракеты входили порошок магния, спрессованный с особыми составами, и запал из угля, бертолетовой соли и солей кальция. При запуске осветительной ракеты высоко над землей красивым ярким пламенем горел запал; по мере снижения свет постепенно делался более ровным, ярким и белым – это загорался магний. Наконец, когда цель была освещена и видна так же хорошо, как и днем, летчики начинали прицельное бомбометание. Для военной авиации магний требовался в большом количестве, поэтому его добывали даже из морской воды. Технология извлечения магния такова: морскую воду смешивают в огромных баках с известковым молоком, затем, действуя на выпавший осадок соляной кислотой, получают хлорид магния. При электролизе расплава MgCl2 получают металлический магний.

Вопросы и задания:

•  Какие соли магния входят в состав морской воды? Какова их массовая доля в морской воде?
• Почему нельзя получить хлорид магния, действую непосредственно соляной кислотой  на морскую воду?
• Составьте схему превращений, отражающую процесс получения магния из морской воды.
• Запишите уравнения реакций в соответствии с этой схемой.
• Опишите, какое оборудование и реактивы понадобятся вам для превращения морской воды в хлорид магния.

Задача 2. «Авиационный сплав»

Высокопрочные алюминиевые сплавы остаются основными конструкционными материалами современной и перспективной авиационной техники. Самый распространенный среди этих сплавов – это  сплав В95, который  был разработан в 1940-х годах на основании обширных исследований роли основных компонентов, малых добавок марганца и хрома, режимов термической обработки.  Впервые этот сплав был применен в бомбардировщике Ту-16, разработанным КБ  А.Н.Туполева, а затем в первом пассажирском реактивном самолете Ту-104. Кроме основного компонента – алюминия (до 91,5 %), в него входят такие металлы: 6% металла Х, 1,7 % Y металла Y, 0,4% металла Z. 

Известно, что металл Х  растворяется и в соляной кислоте,  и в щелочи. Металл Y не растворяется ни в том, ни в другом реагенте. Металл Z реагирует в соляной кислотой,  но не растворяется в щелочи. Известно, что один из этих металлов входит в состав сигнальных ракет, а другой – отличается от остальных  цветом.

 Вопросы и задания:

• Какие металлы входят в состав этого сплава? Запишите состав сплава в порядке убывания массовой доли металлов в сплаве.
• Вычислите массу каждого металла в 5 кг этого сплава.
• Укажите, какое оборудование и реактивы вам понадобятся, чтобы провести указанные химические реакции с данными металлами