Задачи профессиональной направленности

ХИМИЯ ВЯЖУЩИХ ВЕЩЕСТВ

226. Минерал шпинель имеет состав, выражаемый фор­мулой MgAl₂O₄. Привести химическое название этого вещества.

227. Состав доломитной горной породы может быть выра­жен общей формулой mСаСО₃ nMgCO₃. Вычислить m и n, если образец породы содержит: а) 28,17% Са; б) 21,74% MgO.

228. Образец доломитной породы имеет состав, выра­жаемый формулой 3СаСО₃ 2MgCO₃. Других приме­сей не содержит: а) вычислить процентное содержа­ние СаО в образце; б) какой объем CO₂ (при н.у.) вы­делится из 400 г этого образца, если он содержит 8% посторонних примесей (при обработке образца доста­точным количеством, например, соляной кислоты)?

229. Минерал каолинит (белая глина) имеет состав, кото­рый может быть выражен формулой AlHSiO₄ H₂O. Привести химическое название соли; представить сос­тав каолинита в виде соединения окислов.

230. Для производства цемента используют известняк, со­держащий 92% СаСО₃, и глину, содержащую 48% SiO₂. Сколько глины требуется взять на 1 т цемента, чтобы в полученном цементе окисел составлял 22%? Сколько процентов будет составлять окисел СаО?

231. Как получается негашеная известь? В чем заклю­чается процесс гашения извести? Вычислите, сколько гашеной извести можно получить из 10 т известняка СаСО₃?

232. Какие соединения металлов II группы широко при­меняются в строительном деле в качестве вяжущих материалов? Как они получаются, чем обусловлены их вяжущие свойства? Напишите уравнения соот­ветствующих реакций.

233. Какой объем СО₂ (н.у.) и какую массу Са(ОН)₂ мож­но получить из известняка массой 1 т, если он содер­жит 90% СаСО₃?

234. При смешивании портландцемента с водой трехкаль­циевый силикат, или алит 3СаО SiO₂, массовая доля которого в цементе 0,60, гидролитически разлагается с образованием Са(ОН)₂ и гидросиликата кальция:

yСаО SiO₂ mH₂O;

3СаО SiO₂ + nH₂O = xСа(ОН)₂ + yСаО SiO₂ mH₂O. Какая масса воды (в килограммах) необходима для гидратации алита, содержащегося в 1 т цемента, при х = 2, у = 1 и m = 3?

235. Для производства цемента используются известняк с массовой долей СаСО₃ 0,92 и глина с массовой долей SiO₂ 0,48. Какая масса глины необходима на каждую тонну известняка, чтобы в полученном цементе оксид кальция составлял 0,62 массовой доли, а оксид крем­ния 0,22?

236. При сплавлении известняка массой 150 т с песком получился силикат кальция массой 150 т. Определить массовую долю примеси в известняке.

237. Рассчитать массу продукта, получаемого при обжиге 1 т известняка с массовыми долями СаСО₃ 0,90, MgСО₃ 0,06 и SiO₂ 0,04.

238. Определить массовую долю оксида углерода в извест­няке, имеющем следующий состав (в массовых до­лях): СаСО₃ 0,944, MgСО₃ 0,016 и других соедине­ний, не являющихся карбонатами, 0,04.

239. При обжиге известняка массой 100 т получается 40 т оксида углерода (IV). Найти массовую долю карбона­та кальция в известняке, допуская, что карбонат каль­ция разложился полностью.

240. Рассчитать расходный коэффициент известняка с мас­совой долей СаСО₃ 0,89 для получения негашеной извести с массовой долей СаО 0,94; СаСО₃ (недопал) 0,012 и примесей 0,048.

241. На производственном объединении “Доломит” произ­ведено извесняково-доломитовой крошки массой 200 тыс. т и доломитового щебня объемом 370 тыс.м³. Определить израсходованную массу доло­митизированного известняка в пересчете на карбонат кальция и карбонат магния, если расходный коэф­фициент для известняково-доломитовой крошки сос­тавляет 1,06, а для доломитового щебня 1,4. Массовая доля СаСО₃ в доломитизированном извест­няке 0,47, MgСО₃ 0,4 и глинистых примесей 0,08.

242. Вычислить выход продукта (в процентах), если на по­лучение извести массой 1 т с массовой долей СаО 0,85 израсходовано известняка 1,7 т с массовой до­лей СаСО₃ 0,94.

243. Провести анализ реакции образования моноалю­мината кальция СаО Al₂O₃ (CA), являющегося глав­ным минералом глиноземистого цемента, при исполь­зовании различных исходных материалов: Al₂O₃, Al(OH)₃, CaO, CaCO₃, Ca(OH)₂. Исходные данные для расчета представлены в таблице.

Соединение	кДж/моль	кДж/моль
СаО	–635,55	–604,17
Ca(OH)2 (тв)	–686,59	–896,76
CaCO3	–1206,87	–1128,76
Al2O3	–1669,83	–1576,53
CaO Al2O3	–2321,28	–2202,04

244. Определить теплоту образования Са(ОН)_{2 тв} на основе реакций:

СаСО₃ СаО + СО₂ + Н₁;

СаО + Н₂О Са(ОН)_{2 тв} + Н₂

245. Вычислить гидромодуль для образца цемента состава: 66% СаО, 21% SiO₂, 6% Al₂O₃, 3,5% Fe₂O₃, 3,5% MgO.

246. Определите, для какого из минералов - магнезита MgСО₃, кальцита СаСО₃ или доломита СаMg(CO₃)₂ - прокаливание образцов одинаковой массы приведет к получению большего объема углекислого газа. Рассчитайте этот объем (м³, н.у.), если прокалена 1 т минерала.

247. Жженый гипс mСаSО₄ nH₂O готовят из обычного гипса xСаSО₄ yH₂O выдерживанием последнего при 130⁰С. По данным анализа образец гипса содержит 20,9% (по массе) воды, а образец жженого гипса - только 6,2%. Установите химический состав обоих кристаллогидратов.

248. Вычислите процентное содержание алюминия в природных минералах: корунде Al₂O₃, криолите AlF₃ 3NaF, глине Al₂O₃ 2SiO₂ 2H₂O.

249. Месторождения криолита встречаются редко, поэтому его в основном получают искусственным путем по схеме:

Al(OH)₃ + HF + Na₂CO₃ Na₃[AlF₆] + CO₂ + H₂O

Относится ли эта реакция к окислительно-восстано­вительным? Сколько образуется граммов криолита, если в реакцию вступает 15,6 г гидроксида алюми­ния?

250. При строительстве Волго-Донского канала было уло­жено 2,9 млн.м³ бетона. Определить, сколько вагонов известняка для этого потребовалось (один товарный вагон имеет грузоподъемность 16,5 т), если принять, что 1 м³ бетона содержит в среднем 150 кг гашеной извести и что известняк, применяемый для получения извести, содержит в среднем 95% карбоната кальция.