Question

[化學──選修化學與技術(shù)][選做題]

分析下面兩個案例并回答有關(guān)問題。

(1)某城鎮(zhèn)生產(chǎn)、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(jié)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(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是                        。

(2)某地區(qū)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(zhì)）、煤 礦、石灰石和黏土。擬在該地區(qū)建設大型煉鐵廠。

①隨著鐵礦的開發(fā)和煉鐵廠的建立，需要在該地區(qū)相應建立焦化廠、發(fā)電廠、水泥廠等，形成有規(guī)模的工業(yè)體系。據(jù)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(chǎn)生爐渣的化學方程式                               ；

③從“三廢”利用、環(huán)境保護等角度考慮，該地區(qū)和企業(yè)在生產(chǎn)中應采取的一些措施有（舉出2種措施即可）                         。

Answer 1

（1）①造紙廠排放的堿性污水使X處河水pH升高，火力發(fā)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(fā)電廠燃煤產(chǎn)生的SO₂會導致酸雨，飄落后使Y處等的河水pH降低）

②化肥廠、農(nóng)田及生活污水使Z處河水富營養(yǎng)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(fā)電廠     焦化廠    煉鐵廠    水泥廠

②Fe₂O₃+3CO2Fe+3CO₂

CaCO₃+SiO₂  CaSiO₃+CO₂↑

③用煉鐵廠的爐渣（或CaSiO₃）作為水泥廠的原料

用發(fā)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(fā)電廠和焦化廠燃煤時產(chǎn)生的SO₂，減少對空氣的污染

建立污水處理系統(tǒng)

解析：（1）根據(jù)題干圖表信息及相關(guān)工業(yè)生產(chǎn)知識，則X處河水pH升高，說明是其上游造紙廠排放的堿性污水所致，而Y處pH下降是由其上游火力發(fā)電廠凈化煙氣的酸性廢水治理未達標就排放或者火力發(fā)電廠燃煤產(chǎn)生的SO₂導致酸雨，飄落后所致等。Z處的魚類大量減少則是由于其上游的化肥廠、農(nóng)田及生活污水導致Z處河水富營養(yǎng)化，導致藻類等水生植物大量繁殖或生長，河水中溶解的氧被大量消耗，魚類缺氧而死亡。

（2）結(jié)合各種礦產(chǎn)資源的應用及相關(guān)工業(yè)生產(chǎn)的知識可以進行判斷：煤礦的煤炭資源可用于發(fā)電廠和焦化廠，故A為發(fā)電廠、B為焦化廠，發(fā)電廠可以為其他工廠提供電能。赤鐵礦和石灰石可用于煉鐵廠，焦化廠可為其提供焦炭，故C為煉鐵廠。石灰石、黏土及煤礦、煉鐵廠的廢渣可用于水泥廠生產(chǎn)水泥，故D為水泥廠。

以赤鐵礦為原料，高爐煉鐵的反應原理為：

Fe₂O₃+3CO2Fe+3CO₂

CaCO₃+SiO₂CaSiO₃+CO₂↑

從“三廢”利用、環(huán)境保護等角度考慮，該地區(qū)和企業(yè)在生產(chǎn)中應注意“變廢為寶”和保護環(huán)境，如：用煉鐵廠的爐渣或CaSiO₃作為水泥廠的原料等；將石灰石煅燒成生石灰，用于吸收發(fā)電廠和焦化廠燃煤時產(chǎn)生的SO₂，減少對空氣的污染等。