题目内容
[化学──选修化学与技术][选做题]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。
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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。
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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,形成有规模的工业体系。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) 。
(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)
②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 炼铁厂 水泥厂
②Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2
CaCO3+SiO2
CaSiO3+CO2↑
③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
解析:(1)根据题干图表信息及相关工业生产知识,则X处河水pH升高,说明是其上游造纸厂排放的碱性污水所致,而Y处pH下降是由其上游火力发电厂净化烟气的酸性废水治理未达标就排放或者火力发电厂燃煤产生的SO2导致酸雨,飘落后所致等。Z处的鱼类大量减少则是由于其上游的化肥厂、农田及生活污水导致Z处河水富营养化,导致藻类等水生植物大量繁殖或生长,河水中溶解的氧被大量消耗,鱼类缺氧而死亡。
(2)结合各种矿产资源的应用及相关工业生产的知识可以进行判断:煤矿的煤炭资源可用于发电厂和焦化厂,故A为发电厂、B为焦化厂,发电厂可以为其他工厂提供电能。赤铁矿和石灰石可用于炼铁厂,焦化厂可为其提供焦炭,故C为炼铁厂。石灰石、黏土及煤矿、炼铁厂的废渣可用于水泥厂生产水泥,故D为水泥厂。
以赤铁矿为原料,高炉炼铁的反应原理为:
Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2
CaCO3+SiO2
CaSiO3+CO2↑
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注意“变废为宝”和保护环境,如:用炼铁厂的炉渣或CaSiO3作为水泥厂的原料等;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,减少对空气的污染等。