隨著工業(yè)化生產(chǎn)的快速發(fā)展,工業(yè)廢水的處理已成為工業(yè)生產(chǎn)的必要環(huán)節(jié)。某化學興趣小組的同學們,在老師的帶領下,對當?shù)匾凰S的廢水簡單凈化、廢水成分、廢水處理、廢水再利用展開了項目式學習的探究。
【參觀調查】同學們實地參觀了該化工廠,在同技術人員的交談中得知,車間廢水中含有酸性物質。
任務一:模擬廢水凈化方法
【實驗模擬】工廠為同學們提供了100mL廢水,在實驗室里,同學們模擬工廠中廢水凈化的方法,設計了如下實驗:
①向盛有廢水的燒杯中加入
熟石灰
熟石灰
,將其調節(jié)至中性。
②再向燒杯中加入少量明礬,用玻璃棒攪拌使之溶解,靜置。
③將靜置后的廢水慢慢注入如圖所示的廢水凈化裝置中,裝置中的X是 活性炭
活性炭
。
④在過濾后的水中加入少量漂白粉,攪拌,備用。
任務二:探究廢水成分
【查閱資料】碳酸鈉溶液、氫氧化鈉溶液顯堿性
【猜想假設】該廢水中含有的酸性物質是硫酸或鹽酸中的一種。
【進行實驗】設計實驗方案,探究廢水成分。取廢水,分別滴加下列物質,現(xiàn)象與結論如下表:
方案 |
Ⅰ |
Ⅱ |
Ⅲ |
物質 |
加了酚酞的氫氧化鈉溶液 |
碳酸鈉溶液 |
硝酸鋇溶液 |
實驗現(xiàn)象 |
溶液呈無色 |
產(chǎn)生氣泡 |
產(chǎn)生白色沉淀 產(chǎn)生白色沉淀
|
實驗結論 |
廢水中含有的酸性物質是硫酸 |
【反思評價】方案Ⅱ產(chǎn)生氣泡的化學方程式為
Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑
Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑
。
任務三:實驗廢液處理
實驗后的廢液同樣需要進行無害化處理,使溶液呈中性且不含鋇離子等。經(jīng)討論,同學們將上述廢液按下列步驟進行處理:
步驟 |
Ⅰ |
Ⅱ |
Ⅲ |
Ⅳ |
方法 |
將三組廢液倒入同一燒杯中 |
靜置 |
滴加足量的硫酸鈉溶液 |
加過量的X |
現(xiàn)象 |
渾濁,產(chǎn)生氣泡,紅色消失 |
分層 |
無明顯現(xiàn)象 |
…… |
【反思與交流】
(1)步驟Ⅱ靜置后的上層清液中,除酚酞外一定含有的離子是
(填離子符號)。
(2)步驟Ⅳ加過量X物質的名稱及目的是
石灰石,除去可能存在的酸
石灰石,除去可能存在的酸
。
任務四:工廠廢水再利用
【小組交流】工廠凈化后的廢水可再被利用,例如
沖洗馬路或農(nóng)業(yè)灌溉(合理答案即可)
沖洗馬路或農(nóng)業(yè)灌溉(合理答案即可)
(舉一例)。
【成果分享】通過項目化學習。同學們進一步認識到工業(yè)生產(chǎn)不僅可為人類創(chuàng)造財富,還可以通過工業(yè)化手段推動再生資源的開發(fā)和利用。