Г. Сосновый Бор Решение расчетных задач по химии. Чекмарева А. М. учитель химии высшей квалификационной категории

Ответ вам подскажет, сколько мг витаминов содержится в 100г молока.

Найдите материал о значении этих витаминов для организма человека


2.1.5. В год человек употребляет в пищу поваренную соль массой 7 кг. Какое количество хлорида натрия составляет эту массу?


2.1.6. Оливковое масло обладает ценными свойствами: в нем очень высокое (70 - 87 %) содержание ненасыщенной олеи­новой кислоты (в отличие от подсолнеч­ного масла, где ее содержание в 2-2,6раза меньше). Сколько молей олеиновой кислоты может содержаться в 1 кг оливкового мас­ла?

2.1.7. Элемент магний входит в состав всех живых организмов. Если масса человека составляет 60 кг, то 25 г из них – это элемент магний. Какое количество вещества магния составляет массу 25 г?


2.1.8. В теле человека содержится элемент фосфор массой примерно 1,5 кг: в костях массой 1,4 кг, в мышцах - 130г, в нервной ткани массой 12 г. Какое количество вещества фосфора составляют массы, содержащиеся в различных тканях человека?


2.1.9. Суточная потребность орга­низма в кальции в виде карбоната кальция СаС0₃ составляет 1,2г. Вычислите количе­ство необходимого карбоната кальция.


2.1.10. Массовая доля цинка входящего в состав яда кобры (ценнейшее лекарство), равна 0,5%. Сколько атомов цинка потребуется кобре для производства 1 капли (30мг) своего яда?


2.1.11. В желудочном соке человека массовая доля соляной кислоты в среднем составляет 0,5%. Сколько молей соляной кислоты поступает в желудок за год, если в сутки вырабатывается 1,5 кг желудочного сока?

12. 
    Вычислите, какое количество вещества составляет:
    

а) вода массой 162 грамма, б) вода массой 180 граммов.

Ответы подскажут вам, какое количество часов для сна необходимо

школьнику среднего звена, чтоб полноценно отдохнуть.


2.1.13. Какую массу воды получит ваш организм, если вы выпили её суточную норму – 138,9 моль?


2.1.14. Животные засушливых стран используют метаболическую воду, которая образуется при биохимических реакциях в организме. Из жира массой 100г. образуется побочно вода количеством вещества 6 моль. Рассчитайте массу воды, образующейся из жира.


2.1.15. Ворсинки тонкого кишечника человека за 1 час могут всосать 2 л воды. Сколько молекул воды может всосать одна ворсинка за 1 мин, если в тонком кишечнике содержится около 1 млн. ворсинок?

2.1.16. Будет ли вредна для здоровья питьевая вода, если в ней обнаружено:

а) 3,3 • 1 0'⁶ моль/л ионов железа (II);

б) 1,7 • 1 0'⁷ моль/л ионов никеля (II);

в) 1,9 • 10'⁷моль/л ионов хрома (Ш)?

Санитарные нормы допускают присутствие в питьевой воде ионов железа (II) в количестве 0,2 г/м³ нормы; ионов никеля (II) – 0,1 г/м³, ионов хрома (Ш) – 0,05 г/м³.


2.1.17. Сколько атомов железа содержится в гемоглобине крови среднего человека, если масса этих атомов равна 3г.? Гемоглобин выполняет роль транспортного средства при переносе кислорода к клеткам организма.

2.1.18. Определить в каком количестве вещества меди содержится 31• 10²³ атомов. Ответ вам подскажет суточную потребность организма в меди в миллиграммах. Медь участвует в синтезе гемоглобина и определяет антиоксидантный потенциал сыворотки крови.


2.1.19. В плазме крови соотношение числа молей ионов натрия, калия и кальция строго постоянно и составляет 25 : 1 : 0,5 (это важнейший индикатор здоровья, его изменение сигнализирует о заболевании). Сколько молей этих ионов содержится в крови здорового человека, если масса ионов натрия в ней 10г.


2.1.20. Клинический анализ крови человека показывает, что в 100 мл ее содержится 180 мг калия, и 6,5 мг кальция. Сколько атомов калия и кальция содержится в крови взрослого человека, если усредненный ее объем составляет 5 л.?

2.1.21. В человеческом организме в общей сложности содержится примерно 25 мг йода (в составе различных соедине­ний), причем половина всей массы йода на­ходится в щитовидной железе. Подсчитай­те, сколько атомов йода находится: а) в щи­товидной железе; б) в человеческом организ­ме в целом?


2.1.22. В состав человеческого тела входит в среднем по массе 65% кислорода, 18% углерода, 10% водорода, 0,15% натрия, 0,15%хлора. Каких атомов больше в человеческом теле?


2.1.23. Рассчитайте число молекул, содержащихся в этиловом спирте массой 69 г, а так же массу одной молекулы спирта. Этиловый спирт – одно из психоактивных веществ. При концентрации 0,3 г/л алкоголь уже вызывает ряд физиологических и психических сдвигов. Такая концентрация удерживается в организме в течение 2-х часов при потреблении всего 0,5 л пива.


2.1.24. Какое количество вещества составляет углекислый газ, занимающий объем 134,4 л? Вычислив, вы узнаете, сколько минут жизни забирает одна выкуренная сигарета.


2.1.25. Какое количество вещества составляет аммиак, занимающий объем 47 л? Вычислив, вы узнаете, сколько мг сильного яда никотина содержит одна сигарета. Смертельная доза этого яда составляет 40 мг, при курении 2/3 дыма попадает в воздух, поэтому дым курильщика опасен и для окружающих


2.1.26. Оксид углерода (II) или угар­ный газ, — опасный загрязнитель атмосфе­ры. Соединяясь с гемоглобином крови, он пре­пятствует переносу кислорода, вызывает болезни сердечно-сосудистой системы, сни­жает активность работы мозга. Из-за не­полного сжигания топлива на Земле ежегод­но образуется 5 • 10⁸ т этого вещества. Оп­ределить, какой объем (при н.у.) займет угарный газ, образующийся на Земле по ука­занной причине.


2.1.27. Наряду с углекислым газом человек выдыхает и угарный газ, около 1,6 мл (н.у.) за 1 час. За какое время будет достигнута предельно допустимая концентрация угарного газа, равная 0,001 г /м³ , если человек находится в изолированной комнате объемом 6 м³.?


^ 2.2 Понятия: массовая доля химических элементов, установление химической формулы по массовой доле химических элементов


2.2.1. Вычислите массовые доли химических элементов (в %) в следующих соединениях:

а) сульфат натрия;

б) английская соль – семиводный сульфат магния;

по цифрам, соответствующим правильным ответам вы узнаете:

а) самые распространенные внешние признаки проявления курения

13 – подвижность; 32 – разрушение зубов; 23 – неприятный запах изо рта; 29 – выпадение волос; 6 – сонливость; 45 – серый цвет лица.

б) какие отравляющие вещества попадают в организм вместе с табачным дымом

13 – ртуть, мышьяк; 7,3 – кальций, хлор; 9,8 – аммиак, угарный газ;

23 – формальдегид, толуол; 12 – глюкоза, жиры; 5,7 – ацетон, свинец.

Выделяющиеся вредные вещества оказывают негативное воздействие и на тех, кто находится рядом с курящими.


2.2.2. Вычислив массовые доли химических элементов в молекуле этилового спирта, вы узнаете, какие заболевания возникают вследствие злоупотребления алкоголем. Ответы задачи соответствуют цифрам заболеваний:

0,2 – грипп, насморк; 0, 52 – язвенная болезнь, энурез; 0,13 – слабоумие, галлюцинации; 0,48 – плоскостопие; 0,35 - импотенция

У одноатомных спиртов с увеличением числа атомов углерода в молекуле нарастает их гемолитическое действие (гемолиз - разрушение эритроцитов крови с выделением гемоглобина во внешнюю среду). Спирты – гемолитические яды (как, например, змеиные яды)


2.2.3. Молекулярная формула мочевой кислоты, которая при неправильном обмене веществ является опасным продуктом, так как ее соли откладываются в суставах, костях, мозгу, крови, что ведет к различным болезням - C₅H₄N₄O_3, Вычислите массовые доли химических элементов в ее молекуле.


2.2.4. Определить формулы веществ, в которых массовые доли элементов составляют:

а) кальция 40%, углерода 12%, кислорода 48%,

б) кремния 46,7 %, кислорода 53,3%

в) кальция 38,7%, фосфора 20%, кислорода 41,3%

г) кальция 17%, водорода 1,7%, фосфора 26,5%,

кислорода 54,7%

Эти вещества используют в зубных пастах как абразивные материалы, которые обеспечивают очищающее и полирующее действие. Необходимо чистить зубы утром и вечером, чтобы предотвратить зубные отложения, вызывающие кариес и пародонтоз – разрушение зубов.


2.2.5. В питьевой воде были обна­ружены следы вещества, обладающего обще­токсическим и наркотическим действием. При проведении качественного и количест­венного анализа было установлено, что это производное фенола и массовые доли хими­ческих элементов в нем таковы: 55 % (С), 4,0 %(Н), 14% (О), 27 % (С1). Установите мо­лекулярную формулу вещества. Укажите возможные причины попадания этого веще­ства в окружающую среду.

2.2.6. Содержание химических элементов в организме человека (по массе %)

металлы составляют 3% массы человека

Вычислить массу каждого химического элемента в вашем организме.


2.2.7. Вычислите массовые доли химических элементов в молекуле алкана, плотность по водороду которого 15, и вы узнаете, на сколько процентов ответственность за сохранение здоровья зубов зависят от самого человека (бóльшая цифра), и сколько процентов гарантируют врачи – стоматологи.


2.2.8. Массовая доля неорганических веществ в костях человека составляет 22%. Массовая доля гидрофосфата кальция составляет 85%, а массовая доля костей в организме человека 16-18%. Определите массу, гидрофосфата кальция и элемента кальция в организме человека массой 70 кг.


2.2.9. Массовая доля костей человека составляет 20% от общей массы организма. На долю фосфата кальция, входящего в состав костей приходится 20% от массы костей. Зная свой вес, рассчитайте, сколько килограммов фосфата кальция содержится в вашем организме. Сколько килограммов кальция содержится в нем?


2.2.10. Массовая доля йода в щитовидной железе составляет 0,12%. Масса щитовидной железы 40г. Определить массу йода, которая содержится в щитовидной железе.


2.2.11. Вычислить массу воды, находящуюся в вашем организме, если известно, что тело человека содержит 68% этого вещества. Укажите, в каких органах сосредоточено больше воды.


2.2.12. Содержание брома в головном мозгу составляет 15 - 30 мг на 100 г ткани. Масса мозга взрослого человека примерно 900 - 1200 г. Какая масса брома содержится в головном мозгу?

13. 
    Сколько монофосфата натрия NaF • NaPO₃ содержится в тюбике зубной пасты массой 100г, если на упаковке есть информация, что содержание активного фтора 0,15%?
    

13. 
    Стоматологи рекомендуют для профилактики кариеса ежегодно использовать 1,5 г. активного фтора. Сколько тюбиков зубной пасты нужно израсходовать в год, чтобы обеспечить эту норму, если известно, что в тюбике массой 100г содержится 0,15 % активного фтора?
    

13. 
    Установите формулу кристаллогидрата, массовая доля сульфата алюминия в котором составляет 0, 5135. Сульфат алюминия не лекарственный препарат, но применяется для очистки воды. При добавлении к воде небольшого количества сульфата алюминия и извести первоначально получается коллоидный раствор гидроксида алюминия, который затем коагулирует, давая объемистый студенистый осадок, захватывающий в процессе своего образования взвешенные в воде частицы и бактерии, и увлекает их на дно отстойника
    

13. 
    Для изготовления таблеток и паст часто применяют тальк- силикат магния. Он же используется в качестве присыпок. Установите его простейшую формулу, если известно, что он содержит 31,75 % оксида магния, 63,49 % оксида кремния и 4, 76% воды
    

13. 
    Дефицит движения приводит к нарушению фосфорно-кальциевого обмена, что в конечном итоге приводит к мочекаменной болезни. Камни, которые образуются в мочевых путях, имеют различный состав. Определите простейшую возможную формулу почечных камей, если известно, что в их составе кроме 6 моль воды, содержится Мg-17,52% , N – 10,21%, H – 2,92, P – 22,63%, O – 46,72%
    

2.2.18. Горькая, или английская, соль (кристаллогидрат сульфата магния) впер­вые была выделена из воды минерального ис­точника в Эпсоме — пригороде Лондона. Эта соль применяется в медицине при заболева­ниях нервной системы, для снижения арте­риального давления, а также как слабитель­ное средство. Составьте формулу англий­ской соли, если массовые доли химических элементов в ней составляют: 9,86 % (Mg), 13,01 % (S), 71,40 % (О), 5,73 % (Н).

2. 
   Растворы
   

1. 
   Приготовление растворов
   

3.1.1. Во время тренировок по ГО и ЧС в школе учащимся советуют в случае:

а) загрязнения атмосферы хлором можно защититься марлевыми повязками, смоченными 5% раствором питьевой соды и подняться на верхний этаж здания школы;

б) загрязнения атмосферы аммиаком надеть марлевые повязки, смоченные 3% раствором уксусной кислоты и располагаться на первых этажах.

Как приготовить такие растворы массой по 500г.? Объясните эти явления с химической точки зрения


3.1.2. При оказании первой помощи при ожогах белым фосфором применяют 5% раствор соды. Сколько соды надо взять для приготовления 600 г раствора?


3.1.3. Перманганат калия –KMnO₄ используется в медицине в виде 5% раствора для смазывания обожженных мест и как кровоостанавливающее средство. Определить массу перманганата калия и воды, необходимых для приготовления 50 г данного раствора

Более слабые растворы употребляются для полоскания рта и горла как дезинфицирующее средство вследствие его высокой окислительной способности


3.1.4. В медицине применяют спиртовой раствор тринитроглицерина, массовая доля которого 1%, в качестве сердечного лекарственного средства (при стенокардии). Определить массу тринитроглицерина, необходимого для приготовления такого раствора массой 15 кг.

5. 
   Раствор, массовая доля фенола в котором 0,5% широко используется для дезинфекции. Определите массу воды и фенола, необходимых для приготовления такого раствора массой 1,5 кг.
   

3.1.6. Раствор хлорида натрия 0,85 - 0,9% называется физиологическим раствором и применяется для внутривенных вливаний при больших кровопотерях. Определите массу воды и соли, необходимых для приготовления 5 кг данного раствора


3.1.7. Порошок «Регидрон» используют при обезвоживании организма. Одна доза порош­ка содержит 3,5 г хлорида натрия, 2,5 г хлорида калия, 2,9 г цитрата натрия и 10 г глюкозы. Перед употреблением дозу растворяют в 1 л воды. Определите массовые доли всех компонентов порошка «Регидрон» в полученном растворе.


3.1.8. Почему при попадании бензина в желудок рекомендуют принять

внутрь растительное масло? Определите массовую долю (%) углеводородов в образовавшемся растворе, если после заглатывания 2г бензина пострадавший выпил 50г растительного масла.


3.1.9. Формалин содержит формальдегид (массовая доля 0,37) применяется для дезинфекции. Рассчитайте, сколько молей формальдегида потребуется для приготовления 3 кг раствора. Какой молярной концентрации соответствует эта массовая доля формальдегида в растворе?


3.1.10. АЦЦ - средство от кашля. Одна доза АЦЦ массой 3 г содержит 100 мг ацетилцистеина и 2,9г сахарозы. Перед употреблением АЦЦ растворяют в 100 мл воды. Определите молярную концентрацию сахарозы в полученном растворе, если плотность раствора 1,01 г/мл.


3.1.11. Определите массу фтора в крови, содержащейся в организме человека массой 80 кг, если кровь объемом 10 мл содержит фтор массой 0,01-0,07 мг, а массовая доля крови в теле человека составляет 8% (плотность крови 1,05 г/мл)


3.1.12. Какая масса пергидроля (30%-го раствора перекиси водорода Н₂О₂) и воды потребуется для приготовления 100г 3% раствора перекиси водорода, используемого в медицине для обработки ран и ссадин. Объясните данный процесс с химической точки зрения.


3.1.13. Глюкозу в медицине часто используют в виде растворов различной концентрации, которые служат источником жидкости и питательного материала, а также способствуют обезвреживанию и выведению ядов из организма.

Рассчитайте, в какой массе раствора глюкозы с массовой долей 5% следует растворить 120 г. ее, чтобы получить раствор с массовой долей глюкозы 8%.

3.1.14. Фармацевт получил задание приготовить глазные капли, представляющие собой водный раствор сульфата цинка и борной кислоты (массовая доля сульфата цинка - 0,25 %, бор­ ной кислоты - 2 %). Определите массы суль­фата цинка и борной кислоты, которые необ­ходимы фармацевту для приготовления капель, если дистиллированной воды он взял 200 мл.


3.1.15. Для обработки ран используют 5 %-ный спиртовой раствор йода, содержащий 2 % иодида калия. Для приготовления такого препа­рата используют 95 % - ный раствор этанола. Определите массовую долю воды в спиртовом растворе йода.

3.1.16. При язвенной болезни пациентам назначают пить 0,05 %-ный раствор нитрата серебра. Суточная доза нитрата серебра составляет 0,1 г. На сколько дней больному хватит 2л 0,05 %-ного раствора нитрата серебра? Плотность этого раствора считать равной плотности воды.


3.1.17. При пониженной кислотности желудоч­ного сока больным назначают разбавленную соляную кислоту, в которой массовая доля хлороводорода равна 8,2 % (р = 1,04 г/мл). В аптеке ее готовят из 37 %-ной соляной кисло­ты (р = 1,19 г/мл). Определите объем разбав­ленной кислоты, которую можно приготовить из 20 мл 37 %-ной соляной кислоты.


3.1.18. Больной получил внутривенно в качест­ве противоаллергического средства 10 мл 30 %-ного раствора тиосульфата натрия (р = 1,2 г/мл). Сколько ионов натрия попало при этом в его организм?

19. 
    Шестиводный кристаллогидрат хлорида кальция, поступающий в аптеки, не используют для приготовления лекарств, так как он гигроскопичен и имеет непостоянный состав, что может привести к неточной дозировке. Из кристаллогидрата готовят 50 %-ный раствор хлорида кальция, который в дальнейшем и применяют для приготовления лекарств. Определи­те массу кристаллогидрата, который потребуется для приготовления 50 %-ного раствора, если в распоряжении фармацевта имеется 100 мл дистиллированной воды. Определите массы воды и 50 %-ного раствора хлорида кальция, необходимых для приготовления 100 г 10 %-ного раствора этого вещества.
    

20. 
    В 184 г воды растворено 16 г. медного купороса. Какова массовая доля сульфата меди (II) в полученном растворе? Раствор данной концентрации в медицине употребляют при ожогах кожи фосфором, 25% раствор сульфата меди (II) используется, как вяжущее и антисептическое средство - глазные капли;
    

3.1.21. Горькая, или английская, соль (кристаллогидрат сульфата магния MgS0₄ • 7Н₂0) применяется в медицине как слабитель­ное средство, что связано с почти полной непроницаемостью стенок кишечника для ионов Mg²⁺. Рассчитайте, сколько кристаллической соли и воды необходимо взять для приготовления 400г раствора сульфата магния с массовой долей 8%.

22. 
    Определите массовую долю сульфата цинка в растворе, полученном при растворении 25 г гептагидрата сульфата цинка - ZnSO₄· 7 H₂O, в 100г 4% раствора сульфата цинка. Сульфат цинка входит в состав глазных капель как противовоспалительное средство.
    

3.1.23. При упаривании раствора сульфата натрия соль выделяется в виде кристаллогидрата Na₂SO₄·10 H₂O. Определить массу кристалл-логидрата, который можно получить из 200 мл раствора с массовой долей сульфата натрия 0,15, плотность которого 1,14 г/мл.

Na₂SO₄·10 H₂O - глауберова соль, прозрачные кристаллы горьковато-соленого вкуса, применяется как слабительное средство, и как противоядие при отравлении солями бария и свинца, с которыми дает нерастворимые соли.


3.1.24. Какому количеству безводного сульфата натрия соответствует суточная доза микстуры, в 200 мл которой содержится 30 г кристаллогидрата сульфата натрия (Na₂S0₄- 10Н₂О). Суточная доза микстуры составляет 30 мл.

25. 
    В насыщенном растворе хлорида железа (III) при нагревании растворили еще 5г соли, а затем охладили раствор до исходной температуры. Определите массу выпавших кристаллов гексагидрата хлорида железа (III) – Fe Cl₃· 6 H₂O, если массовая доля безводной соли в исходном растворе 0,5. Раствор хлорида железа (III) используется в медицине как дезинфицирующее и крово-останавливающее средство.
    

25. 
    Что вы знаете о насыщенных растворах? У многих речных рыб икра ядовита, поэтому брюшную полость любой рыбы после потрошения надо промыть насыщенным раствором поваренной соли. Объясните, почему не используется просто чистая вода.
    

3.2. Растворимость


3.2.1. Вычислить массу воды и безводного сульфата меди, необходимых для приготовления насыщенного раствора, из которого при охлаждении от 100 до 20^оС выпадает 100 г медного купороса СuSO₄·5 H₂O, если растворимость безводной соли при 20^ос и 100^оС равна 21 г и 75г. на 100 г воды. Найдите материал о применении данного вещества, как лекарственного препарата и роли ионов меди в организме человека.


3.2.2. Растворимость нитрата свинца составляет при 0^оС - 28 г, а при 100^оС – 125 г. Вычислить какое количество соли выделится из 200 г раствора, насыщенного при 100^оС и охлажденного до 0^оС. Соединения свинца ядовиты, они накопляются в организме и могут вызвать отравление даже в острой форме.


3.2.3. Растворимость сульфата меди при 0^оС 15 г на 100 г воды. Сколько граммов насыщенного раствора сульфата меди можно приготовить из 100 г кристаллогидрата СuSO₄·5 H₂O? Растворы сульфата меди (0,25 -0,5%) используют при лечении острых воспалительных заболеваниях кожи.


3.2.4. Растворимость хлорида кальция при 0⁰С и 21⁰ С равна 60 и 75 г безводной соли на 100 г воды. Сколько гексагидрата хлорида кальция выделится при охлаждении 700 г насыщенного раствора от 21⁰ до 0⁰?

Раствор хлорида кальция применяется как противовоспалительное, противоотечное, противоаллергическое средство, так как понижает проницаемость стенок капилляров, так же оказывает успокаивающее действие при лечении неврозов, бронхиальной астме, туберкулезе

3. 
   Среда растворов
   

1. 
   Пурген (фенолфталеин) применяют как слабительное средство. Какую окраску приобретет пурген в растворах
   

• 
  нашатырного спирта
  
• 
  питьевой соды
  
• 
  этилового спирта?
  

Ответ мотивируйте. Испытайте дома действие пургена на канцелярский клей. Как объяснить наблюдаемое явление?

3.3.2. Желудочный сок — это бес­цветная жидкость, имеющая кислотную ре­акцию среды благодаря присутствию соля­ной кислоты НС1, которая относится к чис­лу сильных кислот. Рассчитайте рН желу­дочного сока, если массовая доля НС1 в нем со­ставляет 0,5 %. Плотность желудочного сока практически равна плотности воды.

3.3.3. В составе плазмы крови в результате обмена веществ могут накапливаться в виде ионов следующие соединения: гидрокарбонат натрия, дигидрофосфат аммония, гидроксид и гидрофосфат аммония. Как в этом случае устраняется кислая и щелочная среда? Какие компоненты будут взаимодействовать (попарно) для нейтрализации среды? Напишите уравнения возможных реакций.


3.3.4. Аспирин (ацетилсалициловая кислота - СН₃СООС₆Н₄СООН – сложный эфир, образованный уксусной и салициловой кислотами) иногда применяют в качестве консервирующей добавки. Возможно ли это применение? Докажите, какие химические реакции могут происходить в процессе консервирования продуктов, и как это отразится на химических свойствах препарата.


3.3.5. Многие микробы гибнут в щелочной среде. Подумайте, растворами каких веществ, содержащихся на кухне или в аптечке, вы могли бы пользоваться для создания щелочной среды при воспалительных заболеваниях ротовой полости, носоглотки (насморк, стоматит и т.д.)


3.3.6. В состав белков входят такие органические кислоты, как глицин

Н₂N- СН₂ - СООН, аспарагиновая НООС-СН₂-СН(NН₂)- СООН, лизин Н₂N- (СН₂)₄- СН (NН₂) – СООН. Какую окраску индикатора будут иметь растворы этих кислот, ответ поясните.