Question

【題目】[化學——選修化學與技術]

分析下面兩個案例并回答有關問題。

(1)某城鎮生產、生活的分布情況如圖所示，河流中W、X、Y、Z處某次水樣抽測結果如表所示。

①導致X、Y處水樣pH變化的原因可能是______________________________；

②Z處魚類大量減少，產生這種現象的原因可能是________________________。

(2)某地區已探明蘊藏有豐富的赤鐵礦（主要成分為Fe2O3，還含有SiO2等雜質）、煤礦、石灰石和黏土。擬在該地區建設大型煉鐵廠。

①隨著鐵礦的開發和煉鐵廠的建立，需要在該地區相應建立焦化廠、發電廠、水泥廠等，形成規模的工業體系。據此確定上圖中相應工廠的名稱A__________、B__________、C__________、D__________；

②以赤鐵礦為原料，寫出高爐煉鐵中得到生鐵和產生爐渣的化學方程式__________；

③從“三廢”利用、環境保護等角度考慮，該地區和企業在生產中應采取的一些措施有（舉出2種措施即可）_________________________。

Answer 1

【答案】造紙廠排放的堿性污水使X處河水pH升高，火力發電廠凈化煙氣的酸性廢水治理未達標就排放，造成Y處等的河水，pH降低（或火力發電廠燃燒產生的SO2會導致酸雨，飄落后使Y處等的河水pH降低） 化肥廠、農田及生活污水使Z處河水富營養化，水溫較高，適于藻類等水生植物生長，河水中溶解氧被大量消耗，導致魚類死亡 發電廠 焦化廠 煉鐵廠 水泥廠 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 、CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑ 用煉鐵廠的爐渣（或CaSiO3）作為水泥廠的原料；用發電廠的煤矸石和粉煤灰作為水泥廠的原料；將石灰石煅燒成生石灰，用于吸收發電廠和焦化廠燃煤時產生的SO2，減少對空氣的污染；建立污水處理系統（只要合理，寫出任意兩種即可）

【解析】

（1）①X→Y處水樣pH由堿性到酸性，由于X靠近造紙廠，該廠一定是排出堿性廢水，Y靠近火力發電廠，pH降低，則火力發電廠排出的廢水一定為酸性廢水。圍繞排出廢水的酸堿性來回答X、Y處的pH變化；

②魚類的大量減少，與溶解氧量有密切關系，圍繞溶解氧量減少來分析；

（2）①聯系各廠生產需要的原料來解答；

②高爐煉鐵是由一氧化碳還原氧化鐵得到鐵，爐渣是碳酸鈣與二氧化硅反應，條件均為高溫；

③從變廢為寶、環境保護等角度分析。

（1）①造紙廠排放的堿性污水使X處河水pH升高，火力發電廠凈化煙氣的酸性廢水治理未達標就排放，造成Y處等的河水pH降低(或火力發電廠燃煤產生的SO2會導致酸雨，飄落后使Y處等的河水pH降低)；

故答案為：造紙廠排放的堿性污水使X處河水pH升高，火力發電廠凈化煙氣的酸性廢水治理未達標就排放，造成Y處等的河水pH降低（或火力發電廠燃燒產生的SO2會導致酸雨，飄落后使Y處等的河水pH降低）；

②Z處河水緊鄰化肥廠、農田及污水處理廠，根據已知信息，X處水溫較高，溶解氧較少，則產生這種現象的原因可能是化肥廠、農田及生活污水使Z處河水富營養化，水溫較高，適于藻類等水生植物生長，河水中溶解氧被大量消耗，導致魚類死亡；

故答案為：化肥廠、農田及生活污水使Z處河水富營養化，水溫較高，適于藻類等水生植物生長，河水中溶解氧被大量消耗，導致魚類死亡；

（2）①發電廠、焦化廠需要煤；煉鐵廠需要鐵礦石、焦炭、石灰石；水泥廠需要的原料為黏土和石灰石。首先推知：D為水泥廠，C為煉鐵廠，由A與另外三廠都有聯系，可知A為發電廠，則B為焦化廠；

故答案為：發電廠；焦化廠；煉鐵廠；水泥廠；

②高爐煉鐵中得到生鐵的方程式為Fe2O3+3COFe+3CO2，產生爐渣的方程式為CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑；

故答案為：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 、CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑；

③從“三廢”利用、環境保護等角度考慮，該地區和企業在生產中應采取的一些措施有：用煉鐵廠的爐渣(或CaSiO3)作為水泥廠的原料；用發電廠的煤矸石和粉煤灰作為水泥廠的原料；將石灰石煅燒成生石灰，用于吸收發電廠和焦化廠燃煤時產生的SO2，減少對空氣；建立污水處理系統；

故答案為：用煉鐵廠的爐渣（或CaSiO3）作為水泥廠的原料；用發電廠的煤矸石和粉煤灰作為水泥廠的原料；將石灰石煅燒成生石灰，用于吸收發電廠和焦化廠燃煤時產生的SO2,減少對空氣的污染；建立污水處理系統。（只要合理，寫出任意兩種即可）