Question

某石墨回收廠，為將回收的石墨棒處理成疏松狀的碳粉，采用濃硫酸蒸煮廢石墨棒的落后生產(chǎn)工藝，這種落后工藝所造成的惡劣后果是排入水體的廢酸液導(dǎo)致嚴(yán)重環(huán)境污染。試完成下列問題：

（1）濃硫酸蒸煮石墨發(fā)生的化學(xué)方程式____________________________________ 這種方法除廢酸污染水體外，還將_________（填化學(xué)式）污染大氣。

（2） 該廠每天向附近溪水中排放400噸廢酸液，現(xiàn)某環(huán)保小組測(cè)得該溪水中污染指數(shù)如下：

PH值	水中懸浮物（mg/l）	氟化物（mg/l）	化學(xué)需氧量（CODmg/l）
1.8	7143	3100	2670

以上數(shù)據(jù)表明氟化物超過國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)310倍，COD超過國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)260倍。

為凈化這條溪水，除責(zé)令該廠停產(chǎn)整頓外，主管部門決定，建在這條溪水上游的某水庫開閘放水以稀釋污染物。請(qǐng)計(jì)算溪水的流量應(yīng)為每秒多少立方米時(shí)才能使該溪水中氟化物、COD指標(biāo)達(dá)到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，此時(shí)溪水的PH值為多少？（原小溪中水忽略不計(jì)）

 

Answer 1

【答案】

（1）C+2H₂SO₄(濃)2SO₂ ↑+CO₂ ↑+2H₂O；SO₂、CO₂  （2）1.43m³/s ；4.3

【解析】

試題分析：（1）濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，在加熱的條件下，和碳發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成CO₂、SO₂和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式是C+2H₂SO₄(濃)2SO₂ ↑+CO₂ ↑+2H₂O。由于SO₂污染大氣形成酸雨，產(chǎn)生CO₂加劇溫室效應(yīng)，所以會(huì)加劇環(huán)境污染。

（2）應(yīng)選擇超標(biāo)量嚴(yán)重的氟化物作為計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)

國家規(guī)定允許氟化物排放標(biāo)準(zhǔn)為3100mg.l^-1÷310＝10mg/l

設(shè)1升超標(biāo)的溪水可被X升溪水稀釋為允許排放標(biāo)準(zhǔn)

則有：3100÷（1+X）＝10mg/l

解得x＝309L

即每排放1L該污染溪水，需從水庫放出309升水以稀釋之

設(shè)排放400噸廢酸液需從水庫放水ym³

則：4×10⁵L:y＝1:309

解得y＝123600(m³)

則溪水流速為：123600m³÷(24×60×60s)＝1.43m³/s              

其中pH＝-lg[H⁺]＝1.8

則pH＝-lg[H⁺]/310

＝1.8+lg3.1+lg100

＝4.3

考點(diǎn)：考查濃硫酸和碳反應(yīng)的方程式、水污染的有關(guān)判斷和計(jì)算

點(diǎn)評(píng)：該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題，綜合性強(qiáng)，試題側(cè)重考查學(xué)生分析問題、解決問題的能力，有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力和發(fā)散思維能力，也有利于培養(yǎng)學(xué)生的規(guī)范答題能力。