Question

【题目】[化学——选修化学与技术]

分析下面两个案例并回答有关问题。

(1)某城镇生产、生活的分布情况如图所示，河流中W、X、Y、Z处某次水样抽测结果如表所示。

①导致X、Y处水样pH变化的原因可能是______________________________；

②Z处鱼类大量减少，产生这种现象的原因可能是________________________。

(2)某地区已探明蕴藏有丰富的赤铁矿（主要成分为Fe2O3，还含有SiO2等杂质）、煤矿、石灰石和黏土。拟在该地区建设大型炼铁厂。

①随着铁矿的开发和炼铁厂的建立，需要在该地区相应建立焦化厂、发电厂、水泥厂等，形成规模的工业体系。据此确定上图中相应工厂的名称A__________、B__________、C__________、D__________；

②以赤铁矿为原料，写出高炉炼铁中得到生铁和产生炉渣的化学方程式__________；

③从“三废”利用、环境保护等角度考虑，该地区和企业在生产中应采取的一些措施有（举出2种措施即可）_________________________。

Answer 1

【答案】造纸厂排放的碱性污水使X处河水pH升高，火力发电厂净化烟气的酸性废水治理未达标就排放，造成Y处等的河水，pH降低（或火力发电厂燃烧产生的SO2会导致酸雨，飘落后使Y处等的河水pH降低） 化肥厂、农田及生活污水使Z处河水富营养化，水温较高，适于藻类等水生植物生长，河水中溶解氧被大量消耗，导致鱼类死亡 发电厂 焦化厂 炼铁厂 水泥厂 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 、CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑ 用炼铁厂的炉渣（或CaSiO3）作为水泥厂的原料；用发电厂的煤矸石和粉煤灰作为水泥厂的原料；将石灰石煅烧成生石灰，用于吸收发电厂和焦化厂燃煤时产生的SO2，减少对空气的污染；建立污水处理系统（只要合理，写出任意两种即可）

【解析】

（1）①X→Y处水样pH由碱性到酸性，由于X靠近造纸厂，该厂一定是排出碱性废水，Y靠近火力发电厂，pH降低，则火力发电厂排出的废水一定为酸性废水。围绕排出废水的酸碱性来回答X、Y处的pH变化；

②鱼类的大量减少，与溶解氧量有密切关系，围绕溶解氧量减少来分析；

（2）①联系各厂生产需要的原料来解答；

②高炉炼铁是由一氧化碳还原氧化铁得到铁，炉渣是碳酸钙与二氧化硅反应，条件均为高温；

③从变废为宝、环境保护等角度分析。

（1）①造纸厂排放的碱性污水使X处河水pH升高，火力发电厂净化烟气的酸性废水治理未达标就排放，造成Y处等的河水pH降低(或火力发电厂燃煤产生的SO2会导致酸雨，飘落后使Y处等的河水pH降低)；

故答案为：造纸厂排放的碱性污水使X处河水pH升高，火力发电厂净化烟气的酸性废水治理未达标就排放，造成Y处等的河水pH降低（或火力发电厂燃烧产生的SO2会导致酸雨，飘落后使Y处等的河水pH降低）；

②Z处河水紧邻化肥厂、农田及污水处理厂，根据已知信息，X处水温较高，溶解氧较少，则产生这种现象的原因可能是化肥厂、农田及生活污水使Z处河水富营养化，水温较高，适于藻类等水生植物生长，河水中溶解氧被大量消耗，导致鱼类死亡；

故答案为：化肥厂、农田及生活污水使Z处河水富营养化，水温较高，适于藻类等水生植物生长，河水中溶解氧被大量消耗，导致鱼类死亡；

（2）①发电厂、焦化厂需要煤；炼铁厂需要铁矿石、焦炭、石灰石；水泥厂需要的原料为黏土和石灰石。首先推知：D为水泥厂，C为炼铁厂，由A与另外三厂都有联系，可知A为发电厂，则B为焦化厂；

故答案为：发电厂；焦化厂；炼铁厂；水泥厂；

②高炉炼铁中得到生铁的方程式为Fe2O3+3COFe+3CO2，产生炉渣的方程式为CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑；

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

③从“三废”利用、环境保护等角度考虑，该地区和企业在生产中应采取的一些措施有：用炼铁厂的炉渣(或CaSiO3)作为水泥厂的原料；用发电厂的煤矸石和粉煤灰作为水泥厂的原料；将石灰石煅烧成生石灰，用于吸收发电厂和焦化厂燃煤时产生的SO2，减少对空气；建立污水处理系统；

故答案为：用炼铁厂的炉渣（或CaSiO3）作为水泥厂的原料；用发电厂的煤矸石和粉煤灰作为水泥厂的原料；将石灰石煅烧成生石灰，用于吸收发电厂和焦化厂燃煤时产生的SO2,减少对空气的污染；建立污水处理系统。（只要合理，写出任意两种即可）