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致嚴重環境污染。試完成下列問題：

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

（2） 該廠每天向附近溪水中排放400噸廢酸液，現某環保小組測得該溪水中污染指數如下：

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

以上數據表明氟化物超過國家規定標準310倍，COD超過國家規定標準260倍。

為凈化這條溪水，除責令該廠停產整頓外，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。請計算溪水的流量應為每秒多少立方米時才能使該溪水中氟化物、COD指標達到國家規定的排放標準，此時溪水的PH值為多少？（原小溪中水忽略不計）

 

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）濃硫酸具有強氧化性，在加熱的條件下，和碳發生氧化還原反應生成CO₂、SO₂和水，反應的化學方程式是C+2H₂SO₄(濃)2SO₂ ↑+CO₂ ↑+2H₂O。由于SO₂污染大氣形成酸雨，產生CO₂加劇溫室效應，所以會加劇環境污染。

（2）應選擇超標量嚴重的氟化物作為計量標準

國家規定允許氟化物排放標準為3100mg.l^-1÷310＝10mg/l

設1升超標的溪水可被X升溪水稀釋為允許排放標準

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：考查濃硫酸和碳反應的方程式、水污染的有關判斷和計算

點評：該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題，綜合性強，試題側重考查學生分析問題、解決問題的能力，有利于培養學生的邏輯推理能力和發散思維能力，也有利于培養學生的規范答題能力。