Номер 14, страница 81 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

14. Хотя серную кислоту и называют «хлебом химической промышленности», её производство создаёт немало экологических проблем. Почему серную кислоту так называют? О каких экологических проблемах идёт речь?

Почему серную кислоту так называют?

Серную кислоту ($H_2SO_4$) называют «хлебом химической промышленности» из-за её фундаментальной важности и огромных объёмов производства и потребления. Её значение для промышленности сравнимо со значением хлеба в питании человека. Она является одним из самых производимых химических веществ в мире, и по объёмам её производства судят об уровне развития химической промышленности и промышленном потенциале страны в целом.

Широчайшее применение серной кислоты охватывает множество отраслей. Основные направления использования: производство минеральных удобрений (суперфосфата, сульфата аммония); нефтепереработка для очистки нефтепродуктов; металлургия для травления металлов и извлечения их из руд; химический синтез для производства других кислот, солей, красителей, лекарств, пластмасс и химических волокон (например, вискозы); производство взрывчатых веществ и моющих средств. Кроме того, она используется в качестве электролита в свинцовых аккумуляторах и как сильный водоотнимающий агент в химических реакциях.

Ответ: Серную кислоту называют «хлебом химической промышленности» из-за её исключительной важности, массового производства и применения практически во всех отраслях промышленности, что делает её основополагающим продуктом для индустриальной экономики, подобно тому как хлеб является основой питания.

О каких экологических проблемах идёт речь?

Производство серной кислоты, несмотря на всю его важность, связано со значительными экологическими рисками, в первую очередь из-за выбросов в атмосферу соединений серы.

Главная экологическая проблема — это загрязнение атмосферы и, как следствие, кислотные дожди. В процессе производства стадия окисления сернистого газа ($SO_2$) в серный ангидрид ($SO_3$) является обратимой ($2SO_2 + O_2 \rightleftharpoons 2SO_3$) и не протекает на 100%. Поэтому непрореагировавший $SO_2$, а также некоторая часть $SO_3$ (из-за неполного поглощения) попадают в атмосферу. Взаимодействуя с водяным паром, эти оксиды образуют кислоты — сернистую ($H_2SO_3$) и серную ($H_2SO_4$), которые выпадают на землю в виде кислотных дождей. Последствия кислотных дождей разрушительны: они повреждают здания и памятники, вызывают гибель лесов, закисляют почвы и водоёмы, что ведёт к гибели флоры и фауны.

Другими проблемами являются: образование твёрдых отходов, в частности, пиритного огарка (в основном $Fe_2O_3$) при использовании пирита ($FeS_2$) в качестве сырья, который требует утилизации; а также тепловое загрязнение, когда нагретая в процессе производства вода сбрасывается в водоёмы, нарушая их экосистемы.

Ответ: Основная экологическая проблема производства серной кислоты — это выбросы в атмосферу оксидов серы ($SO_2$ и $SO_3$), которые являются причиной образования кислотных дождей, наносящих ущерб экосистемам, зданиям и здоровью человека. Другие проблемы включают образование твёрдых отходов (пиритного огарка) и тепловое загрязнение водоёмов.