體現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的垃圾試題

1、體現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的“垃圾”試題山東鄒城市實(shí)驗(yàn)中學(xué) 曹廣雪 273500在日常生活中，垃圾隨時(shí)隨地存在著，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前我國年產(chǎn)垃圾總量約5億噸。近年來，國內(nèi)連續(xù)發(fā)生了多起垃圾爆炸事故，垃圾處理是維持正常生產(chǎn)生活的一個(gè)必不可少的重要環(huán)節(jié)。如何處理和利用垃圾是社會(huì)的一個(gè)大問題，也是擺在化學(xué)工作者面前的一個(gè)大課題。目前常用的方法有衛(wèi)生填埋、堆肥和焚燒。三種處理方法各有利弊。填埋垃圾占我國垃圾處置總量的90%以上，而且?guī)缀跏菦]有經(jīng)過處理，只是簡(jiǎn)單地傾倒和填埋。隨著我國生活垃圾熱值的提高，不少大中城市如深圳、北京上海等已經(jīng)或正在興建垃圾焚燒發(fā)電廠，變廢為寶符合可持續(xù)發(fā)展的要求，正成為垃圾處理的發(fā)展方向

2、。例1、怎樣處理、利用垃圾一直是各個(gè)國家各個(gè)城市所關(guān)心的環(huán)保問題，杭州在天子嶺建成高科技垃圾發(fā)電廠，使垃圾轉(zhuǎn)變成可利用的電能成為現(xiàn)實(shí)，近期電廠將正式上網(wǎng)發(fā)電。（1）垃圾發(fā)電的基本原理是從填埋物中抽取沼氣（沼氣中含60% 70%的甲烷），送到電廠作為燃料發(fā)電，請(qǐng)寫出沼氣燃燒的化學(xué)方程式 。（2）據(jù)悉，目前天子嶺垃圾填埋場(chǎng)可填埋垃圾600萬立方米。據(jù)理論推算1立方米垃圾可產(chǎn)生兩百二十立方米的氣體，1立方米氣體可發(fā)電兩度，按這樣規(guī)模請(qǐng)你估算天子嶺發(fā)電廠最多能發(fā)電 億度。答案：(1)CH4+O2CO2+2H2O (2)26.4億度例2、2005年1月26日早上10點(diǎn)15分，杭城鹽田首個(gè)垃圾發(fā)電廠試點(diǎn)火

3、，一天吃掉垃圾450噸.其中，垃圾中的含硫物質(zhì)用石灰石一塊燃燒進(jìn)行“固定”；通過循環(huán)流化床反應(yīng)塔除去煙中的酸、二惡英等物質(zhì)，再通過布袋除塵后高空排放，不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響。剩下的廢渣綜合利用，余塵則進(jìn)行單獨(dú)無害化處理。根據(jù)上述信息回答：（1）寫出“固硫”的化學(xué)方程式。（2）二惡英的種類很多。2，4，5三氯苯酚和氯乙酸反應(yīng)可制造除草劑2，4，5三氯苯氧乙酸。某生產(chǎn)該除草劑的工廠曾在一次事故中泄漏出一種有毒的二惡英，簡(jiǎn)稱TCDD。有關(guān)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式如下： 請(qǐng)寫出：生成2，4，5 三氯苯氧乙酸反應(yīng)的化學(xué)方程式由2，4，5 三氯苯酚生成TCDD反應(yīng)的化學(xué)方程式答案：（1）CaCO3=CaO+CO2 CaO

4、+SO2=CaSO3; 2CaSO3+O22CaSO4(2) 例3、（綜合題）1986年英國德比郡的一棟平房被一起爆炸炸成碎片！調(diào)查發(fā)現(xiàn)，這一爆炸是由甲烷氣體引起的，甲烷氣體來自平房附近的一舊垃圾堆置場(chǎng)。其中堆埋了以下物質(zhì)，建筑垃圾：水泥、磚渣、玻璃、木頭、鋼鐵；生活垃圾：植物性垃圾、塑料等。如圖所示：（1）指出兩種可以產(chǎn)生甲烷的物質(zhì)？（2）甲烷氣體為什么會(huì)使平房被炸成碎片？（3）用焚燒法處理上述全部類型的垃圾是否可行？請(qǐng)?zhí)岢鲆粋€(gè)含上述各類垃圾的“城市垃圾處理方案”。（4）產(chǎn)生甲烷的反應(yīng)：（C6H10O5）n+nH2O 細(xì)菌3nCO2+3nCH4.農(nóng)村采用農(nóng)作物的廢棄物如秸桿、雜草、樹葉等以及

5、人、畜、家禽的排泄物，經(jīng)過一段時(shí)間的發(fā)酵之后，產(chǎn)生沼氣作為能源。在沼氣發(fā)酵的過程中，有一種微生物具有除臭的作用，這種微生物是什么？是如何除臭的？在沼氣發(fā)酵的過程中，進(jìn)行著非常復(fù)雜的微生物代謝活動(dòng)。其呼吸類型有：好氧型、厭氧型和兼氣型（如酵母菌）三種。試分析這三種微生物的數(shù)量在沼氣池中的消長(zhǎng)規(guī)律。在對(duì)醋酸鹽進(jìn)行的甲烷發(fā)酵研究過程中，曾做過如下同位素示蹤實(shí)驗(yàn)：CD3COOH H2O CD3H+CO2在同樣反應(yīng)條件下，請(qǐng)預(yù)測(cè)下列反應(yīng)產(chǎn)物CH3COOHD2O 下面是由乙醇經(jīng)奧氏甲烷桿菌及一種硫微生物等作用下生產(chǎn)甲烷的方程式。CH3CH2OH+H2O硫微生物CH3COO+H+2H2給體4H2給體+CO2

6、甲烷桿菌CH4+2H2O合并以上兩步反應(yīng)并寫出一個(gè)方程式（5）甲烷的爆炸極限為5%10%。將甲烷與空氣混合，求爆炸最具威力時(shí)空氣和甲烷的體積比。答案（1）植物性垃圾 木頭（2）當(dāng)甲烷的量與內(nèi)能積累到一定量時(shí)會(huì)沖破覆蓋土層，與空氣混合并同自身的熱量或外來火星點(diǎn)燃混合氣體短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量氣體和熱量，無法釋放而產(chǎn)生爆炸。（3）建筑垃圾（除木頭外）難以燃燒，浪費(fèi)能源，植物性垃圾燃燒會(huì)產(chǎn)生大量煙塵，塑料類垃圾燃燒還會(huì)產(chǎn)生HCl等有毒氣體及毒性最強(qiáng)的二惡英污染大氣，故不可行。用分類法處理：不燃性垃圾以堆置填埋的方法處理；植物性垃圾用以制沼氣；玻璃、塑料、鋼鐵等回收重復(fù)利用。 （4）硝化細(xì)菌；它能將NH3氧化成亞硝酸和硝酸；沼氣發(fā)酵的開始階段，好氧型和兼氣型微生物大量活動(dòng)和繁殖，但隨著水中氧含量的下降好氧微生物的活