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(xué)興趣小組的同學(xué)們,在老師的帶領(lǐng)下,對當(dāng)?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(xué)習(xí)的探究。
【參觀調(diào)查】同學(xué)們實地參觀了該化工廠,在同技術(shù)人員的交談中得知,車間廢水中含有酸性物質(zhì)。
項目一:模擬廢水凈化方法
【實驗?zāi)M】工廠為同學(xué)們提供了100mL廢水,在實驗室里,同學(xué)們模擬工廠中廢水凈化的方法,設(shè)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(diào)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。
④在過濾后的水中加入少量漂白粉,攪拌,備用,其中過濾后的水是
混合物
混合物
(選填“純凈物”或“混合物”)。
項目二:探究廢水成分
【查閱資料】氫氧化鉀、碳酸鉀溶液都為堿性。
【猜想假設(shè)】該廢水中含有的酸性物質(zhì)是硫酸或鹽酸中的一種。
【進行實驗】設(shè)計實驗方案,探究廢水成分。取廢水,分別滴加下列物質(zhì),現(xiàn)象與結(jié)論如下表:
方案 |
Ⅰ |
Ⅱ |
Ⅲ |
物質(zhì) |
加了酚酞的氫氧化鉀溶液 |
碳酸鉀溶液 |
硝酸鋇溶液 |
實驗現(xiàn)象 |
溶液呈無色 |
有氣泡 |
產(chǎn)生白色沉淀 產(chǎn)生白色沉淀
|
實驗結(jié)論 |
廢水中含有的酸性物質(zhì)是硫酸。 |
【反思評價】
(1)方案Ⅱ的化學(xué)方程式為
K2CO3+H2SO4=K2SO4+CO2↑+H2O
K2CO3+H2SO4=K2SO4+CO2↑+H2O
。
(2)方案Ⅰ和方案Ⅱ設(shè)計方案不合理的原因:
方案Ⅰ中鹽酸也會與加入酚酞的氫氧化鉀溶液反應(yīng)使溶液呈無色,方案Ⅱ中鹽酸也會與碳酸鉀溶液反應(yīng)產(chǎn)生氣
方案Ⅰ中鹽酸也會與加入酚酞的氫氧化鉀溶液反應(yīng)使溶液呈無色,方案Ⅱ中鹽酸也會與碳酸鉀溶液反應(yīng)產(chǎn)生氣
。
項目三: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(xué)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 |
滴加足量的硫酸鉀溶液 |
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】步驟Ⅳ加過量X物質(zhì)的名稱是
石灰石
石灰石
。
項目四: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(xué)習(xí)。同學(xué)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。