生活中化學(xué)問(wèn)題的生成與解決

生活中化學(xué)問(wèn)題的生成與解決鄭州一中鄭梅花新課程理念：“化學(xué)知識(shí)從生活中來(lái)，反過(guò)來(lái)又服務(wù)于生活”。衣食住行是人類生活必不可少的一部分，只要有生活，就有化學(xué)?！静牧弦弧?011年8月20日下午4點(diǎn)，山西省長(zhǎng)治市城區(qū)醫(yī)院一個(gè)0.5噸承壓鍋爐發(fā)生爆炸，截止晚上9點(diǎn)10分，被壓人員全部救出：1人當(dāng)場(chǎng)死亡，2人因傷勢(shì)過(guò)重，送醫(yī)院后經(jīng)搶救無(wú)效死亡；17名傷者全部送到醫(yī)院，其中2人傷勢(shì)較重，正在積極救治。問(wèn)題：鍋爐為什么會(huì)爆炸？如何防止爆炸事件的發(fā)生？水垢是造成事故發(fā)生的直接原因！水垢的主要成分：CaCO3、Mg(OH)2水垢的處理方法：用酸溶解工業(yè)常用稀鹽酸或氯化銨溶液定期清洗鍋爐（難溶）（更難溶）沉淀轉(zhuǎn)化水垢的形成原因：Ca(HCO3)2==CaCO3+CO2

↑+H2OMg(HCO3)2==MgCO3+CO2

↑

+H2OMgCO3+2H2O==Mg(OH)2

+CO2

↑

+H2O△△△利用沉淀轉(zhuǎn)化的原理，實(shí)際工業(yè)用FeS、ZnS等來(lái)處理上廢水中的Cu2+、Pb2+、Hg2+等重金屬離子。FeS+Cu2+(aq)==Fe2+(aq)+CuSZnS+Hg2+(aq)==Zn2+(aq)+HgS（難溶）（更難溶）沉淀轉(zhuǎn)化【材料二】2010年7月6日7時(shí)30分，懷化新晃縣前峰村有一個(gè)廢舊的氯氣罐發(fā)生泄露，接警后消防隊(duì)員緊急出動(dòng)前去處理，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)緊急處理后，11時(shí)50分許，現(xiàn)場(chǎng)指揮部調(diào)來(lái)1輛大型鏟車，把氯氣罐放于鏟車鏟斗內(nèi)并注滿水，放入一袋氫氧化鈉。下午13時(shí)40分許，在當(dāng)?shù)匦姓?zhí)法車、消防水罐車的護(hù)送下，泄露氯氣罐被安全運(yùn)到華中化工廠，然后技術(shù)工人用吊車把泄露氯氣罐放入堿水池內(nèi)進(jìn)行處理，消除了泄露氯氣對(duì)居民、環(huán)境造成的危害，經(jīng)該化工廠測(cè)量氯氣罐內(nèi)還剩余氯氣600多公斤，多么觸目驚心的數(shù)字！氯氣瓶爆炸用石灰水處理泄漏的氯氣瓶用水稀釋泄漏的氯氣被氯氣污染的白菜問(wèn)題：1、氯氣泄露時(shí)，人們?cè)鯓硬拍鼙苊庵卸臼录l(fā)生？2、如何處理泄漏現(xiàn)場(chǎng)空氣中的氯氣？為什么在運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中，在盛放氯氣瓶的鏟車斗中加水和堿？3、自來(lái)水廠常用液氯對(duì)自來(lái)水進(jìn)行消毒，養(yǎng)金魚要用太陽(yáng)曬過(guò)的自來(lái)水，試解釋其原因。1、用浸過(guò)肥皂水的毛巾捂著口鼻遠(yuǎn)離泄漏現(xiàn)場(chǎng)；人畜向迎風(fēng)、地勢(shì)較高的地方撤離。2、向泄漏氯氣集中的地方噴灑水或稀堿液溶解、稀釋空氣中的氯氣；氯氣能與堿液反應(yīng)生成穩(wěn)定、無(wú)毒的鹽。2NaOH+Cl2==NaCl+NaClO+H2O3、氯氣溶于水產(chǎn)生的HClO有強(qiáng)氧化性，能對(duì)自來(lái)水進(jìn)行殺菌消毒，但對(duì)金魚也有毒害，所以養(yǎng)金魚用的自來(lái)水“曬太陽(yáng)”是為了除去HClO：

2HClO==2HCl+O2↑光照【材料三】很多人愛(ài)干凈，經(jīng)常用肥皂或香皂清洗內(nèi)衣。有人說(shuō)不應(yīng)該用香皂洗內(nèi)衣怕得疾病，那么肥皂、香皂、藥皂成分是否一樣？使用時(shí)注意什么？1、主要成分都是硬脂酸鈉（C17H35COONa或R—COONa）其水溶液呈堿性，可以去除油污。2、香皂就是在肥皂中加入香料、染料制成的；藥皂就是在肥皂中加入藥物（苯酚或硼酸）制成的。3、肥皂中的—R為憎水基，—COO-為親水基。在洗滌衣物時(shí)，污垢中的油脂被攪動(dòng)、分散成細(xì)小的油滴，與肥皂接觸后，憎水基(—R)就插入油滴內(nèi)，靠范德華力與油脂分子結(jié)合在一起。而易溶于水的親水基(—COO-)部分伸在油滴外面插入水中，經(jīng)過(guò)揉搓、漂洗可以將油污洗去。4、“硬水”（含Ca2+、Mg2+較多的水）中會(huì)因?yàn)樯捎仓徕}、硬脂酸鎂沉淀而降低肥皂的去污能力。因此水的硬度較大的地區(qū)不適宜用肥皂而應(yīng)使用合成洗滌劑（洗衣粉、洗衣液等）注意：加酶洗衣粉的使用適宜溫度35——40℃（酶的活性最大）普通肥皂可以洗餐具的哦！【材料四】“84”消毒液的有效成份主要為次氯酸鹽，大部分市面的產(chǎn)品有效成份是次氯酸鈉，有效氯含量在8000mg/L左右?！?4”消毒液因其殺菌率高、殺菌種類多、適用范圍廣，被醫(yī)院普遍使用?！?4”消毒液配方上具有的專業(yè)性、長(zhǎng)效性、安全性，能夠全面保護(hù)您和家人的健康。“潔廁靈”主要成分是各種無(wú)機(jī)酸和有機(jī)酸、緩蝕劑、增稠劑、表面活性劑、香精等。能有效快捷消滅衛(wèi)生間臭味、異味、清潔空氣。對(duì)細(xì)菌、病毒、結(jié)核桿菌和真菌能有良好的殺滅作用，對(duì)陶瓷類日用品具有良好去污除垢作用。問(wèn)題：1、“84”消毒液、氯水、漂白粉溶液中的殺菌消毒、漂白原理是什么？2、為什么“84”消毒液與潔廁靈不能混合使用？3、ClO2是一種優(yōu)良的殺菌消毒劑，等質(zhì)量的ClO2和Cl2的消毒能力是否一樣？1、利用了HClO的強(qiáng)氧化性（還原產(chǎn)物Cl-）2、如果“84”與“潔廁靈”混合使用：NaClO+2HCl=NaCl+Cl2+H2Om67.5x5m71x2=2.63等質(zhì)量的ClO2和Cl2，ClO2的殺菌消毒能力為Cl2的2.63倍！ClO2Cl-5e-Cl2Cl-2e-3、【材料五】在電影電視上經(jīng)常看到，每當(dāng)刑事案件發(fā)生時(shí)都會(huì)有法醫(yī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行仔細(xì)檢查，希望犯罪分子在現(xiàn)場(chǎng)留下指紋等犯罪證據(jù)，更多的時(shí)候都是利用指紋鑒定找到兇手的，這就是神奇的“指紋鑒定”——原理是什么？1、碘熏法——即使用碘晶體加溫產(chǎn)生蒸氣，它與指紋殘留物的油脂產(chǎn)生反應(yīng)后，便會(huì)出現(xiàn)黃棕色的指紋，必須立即拍照或用化學(xué)方法固定。（I2在水中溶解度小，但易溶于有機(jī)溶劑：苯、CCl4、酒精等，通常用有機(jī)溶劑萃取I2）

2、硝酸銀法——硝酸銀溶液與潛伏指紋中的氯化鈉產(chǎn)生反應(yīng)后，在陽(yáng)光下會(huì)產(chǎn)生黑色的指紋.(AgCl受熱分解，產(chǎn)生的黑色Ag單質(zhì)顆粒形成黑色指紋)AgFAgClAgBrAgI溶解度減小，穩(wěn)定性減弱CaF2CaCl2CaBr2CaI2CaF2不溶于水，其余均溶HF是弱酸，HCl、HBr、HI均為強(qiáng)酸FClBrI鹵族原理：CO2+NH3+H2O==NH4HCO3

NH4HCO3+NaCl==NaHCO3+NH4Cl2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2【材料六】侯德榜是我國(guó)著名的科學(xué)家，他研究生產(chǎn)純堿的“聯(lián)合制堿法”舉世聞名。他最大的貢獻(xiàn)就是克服了設(shè)備龐大的缺點(diǎn)，并且成本降低、原料利用率高（>96％）——侯氏制堿法。你能用學(xué)過(guò)的化學(xué)知識(shí)解釋嗎？試試看，你一定行的！由中信公司承建的昆格勒堿廠（烏茲別克西部）需要聯(lián)合建：石灰廠、合成氨廠、化肥廠產(chǎn)品有：純堿、氯化銨、生石灰等。由工業(yè)制堿原理，怎樣提高經(jīng)濟(jì)效益？通入的NH3和CO2是否有要求？石灰窯常溫時(shí)，NaCl<NH4Cl；低溫時(shí)(5——10℃)，NaCl>NH4Cl溶解度：飽和NaCl溶液NH3CO2過(guò)濾NaHCO3↓NH4Cl、NaCl溶液NaHCO3固體純堿Na2CO3固體NH4Cl晶體析出NaCl溶液循環(huán)使用副產(chǎn)品，氮肥母液中加入NaCl細(xì)鹽顆粒濾液（母液）合成氨工業(yè)：催化劑高溫、高壓原理：N2+3H2

2NH3+92.4kJ·mol-1問(wèn)題：1、原料氣的來(lái)源2、如何將NH3從反應(yīng)混合氣中分離出來(lái)？3、工業(yè)上常采用什么方法來(lái)提高原料的利用率？合成裝置：氨合成塔和水冷分離器。氨的分離原理：高壓下氨的沸點(diǎn)較高，在水冷的條件下，氨易轉(zhuǎn)化為液態(tài)NH3與N2和H2分離開來(lái)。C+H2O(g)==CO+H2CO+H2O(g)==CO2+H2高溫高溫水煤氣循環(huán)操作原料：N2——分離液態(tài)空氣H2——水煤氣法合成塔與合成氨有關(guān)的重要工業(yè)