Question

化學課上，一張《你們都來污染我》的圖片，引起全班同學的深思．課后，同學們圍繞“水污染與防治”的主題進行研究性學習
（1）探究水污染的源頭物質．
①生活中含磷洗滌劑的過量使用是導致水體富營養化的因素之一．洗滌劑中有一種成分的化學式為Na₅P_xO_y，若P的化合價為+a，則a和x、y的關系是：a=

 

．
②工業廢水中含有鉻、鉛等重金屬離子，對這類離子在水中的含量要嚴格控制的原因是

 

．
③農藥和化肥的任意使用會導致綠藻等水生植物在白天陽光充足的條件下迅速繁殖，晚間由于污染物耗氧和大量水生植物的

 

作用，使水中的含氧量急劇下降，會造成魚類等水生動物因缺氧而死亡．
（2）防治水污染的相關措施．
目前，Buswell和Muller發明了一種治理水污染的新技術，其技術原理主要是在厭氧微生物作用下，使水中的有機體（C_nH_aO_b）與水反應，生成二氧化碳氣體和甲烷氣體．該轉化的化學方程式為：
C_nH_aO_b+[n-（

a

4

）-（

b

2

）]H₂O═[（

n

2

）-（

a

8

）+（

b

4

）]CO₂↑+[（

n

2

）+（

a

8

）-（

b

4

）]CH₄↑
①請你寫出以C₆H₁₀O₅為代表物的厭氧過程的化學方程式：

 

．
②請你指出該種水污染處理技術的一個優點：

 

．
③利用該技術的一個負面影響是：造成空氣中的二氧化碳過高，而導致溫室效應．如果要處理該技術產生的大量二氧化碳氣體，有同學建議選用NaOH溶液，而不選擇Ca（OH）₂溶液，其原因是

 

．

Answer 1

分析：本題以水資源的污染和防治為核心內容，同時考查了化合價的計算、化學方程式的書寫和堿的化學性質，由于涉及的內容和問題都多，因此要仔細地分析，逐題作答．

解答：解：（1）①在化合物中化合價的代數和等于0，根據Na₅P_xO_y可得方程（+1）×5+a×x+（-2）×y=0，解之得a=

2y-5

x

；
②鉻、鉛等重金屬離子會導致蛋白質變性，使人中毒，所以這類離子在水中的含量要嚴格控制；
③水中植物和藻類白天進行光合作用放出氧氣，夜間則要進行呼吸作用，吸收氧氣，這樣就會使水中魚類因缺氧而死亡；
（2）①根據C₆H₁₀O₅可求出C_nH_aO_b中n=6，a=10，b=5，代入C_nH_aO_b+[n-（

a

4

）-（

b

2

）]H₂O═[（

n

2

）-（

a

8

）+（

b

4

）]CO₂+[（

n

2

）+（

a

8

）-（

b

4

）]CH₄，即可求出C₆H₁₀O₅轉化的化學方程式為C₆H₁₀O₅+H₂O═3CO₂↑+3CH₄↑；
②從化學方程式可看出，其轉化的產物有甲烷，甲烷具有可燃性，因此可將它回收作為燃料使用；
③因為氫氧化鈣是微溶的物質，等質量的氫氧化鈣溶液和氫氧化鈉溶液，以氫氧化鈉溶液中含有的溶質多，那么吸收二氧化碳的質量也多，故選用氫氧化鈉溶液．
故答案是：（1）①

2y-5

x

、②鉻、鉛等重金屬離子會導致蛋白質變性，使人中毒、③呼吸；
（2）①C₆H₁₀O₅+H₂O═3CO₂↑+3CH₄↑、②該處理技術產生的甲烷可以回收再利用，用作燃料、③Ca（OH）₂溶液的濃度比NaOH溶液的低，等量的兩種溶液中，NaOH溶液中含有的溶質質量多，吸收的二氧化碳多．

點評：本題雖然考查所涉及的內容較為簡單，但考的題目及拓展的內容較難，因此要求學生在原有學習的基礎上，要善于創新應變，這是一項重要的能力．