Question

某石墨回收厂，为将回收的石墨棒处理成疏松状的碳粉，采用浓硫酸蒸煮废石墨棒的落后生产工艺，这种落后工艺所造成的恶劣后果是排入水体的废酸液导致严重环境污染。试完成下列问题：

（1）浓硫酸蒸煮石墨发生的化学方程式____________________________________ 这种方法除废酸污染水体外，还将_________（填化学式）污染大气。

（2） 该厂每天向附近溪水中排放400吨废酸液，现某环保小组测得该溪水中污染指数如下：

PH值	水中悬浮物（mg/l）	氟化物（mg/l）	化学需氧量（CODmg/l）
1.8	7143	3100	2670

以上数据表明氟化物超过国家规定标准310倍，COD超过国家规定标准260倍。

为净化这条溪水，除责令该厂停产整顿外，主管部门决定，建在这条溪水上游的某水库开闸放水以稀释污染物。请计算溪水的流量应为每秒多少立方米时才能使该溪水中氟化物、COD指标达到国家规定的排放标准，此时溪水的PH值为多少？（原小溪中水忽略不计）

 

Answer 1

【答案】

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

【解析】

试题分析：（1）浓硫酸具有强氧化性，在加热的条件下，和碳发生氧化还原反应生成CO₂、SO₂和水，反应的化学方程式是C+2H₂SO₄(浓)2SO₂ ↑+CO₂ ↑+2H₂O。由于SO₂污染大气形成酸雨，产生CO₂加剧温室效应，所以会加剧环境污染。

（2）应选择超标量严重的氟化物作为计量标准

国家规定允许氟化物排放标准为3100mg.l^-1÷310＝10mg/l

设1升超标的溪水可被X升溪水稀释为允许排放标准

则有：3100÷（1+X）＝10mg/l

解得x＝309L

即每排放1L该污染溪水，需从水库放出309升水以稀释之

设排放400吨废酸液需从水库放水ym³

则：4×10⁵L:y＝1:309

解得y＝123600(m³)

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

其中pH＝-lg[H⁺]＝1.8

则pH＝-lg[H⁺]/310

＝1.8+lg3.1+lg100

＝4.3

考点：考查浓硫酸和碳反应的方程式、水污染的有关判断和计算

点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题，综合性强，试题侧重考查学生分析问题、解决问题的能力，有利于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力，也有利于培养学生的规范答题能力。