高考化学总复习 第4章 非金属及其化合物 增分补课3 水资源的开发、利用及防护配套练习 新人教版.doc

增分补课3 水资源的开发、利用及防护增分点1水资源的开发和利用 知识查补1水资源的定义根据世界气象组织和联合国教科文组织中有关水资源的定义，水资源是指可被利用或有可能被利用的水源，这个水源应具有足够的数量和合适的质量，并满足某一地方在一段时间内具体利用的需求。2水资源开发和利用水资源开发利用，是改造自然、利用自然的一个方面，其目的是发展社会经济。当前各国都强调在开发利用水资源时，一般考虑经济效益、社会效益和环境效益三方面。(1)海水淡化海水淡化：通过从海水中提取淡水或从海水中分离出盐分，以达到淡化海水的目的。海水淡化的方法及原理淡化方法原理蒸馏法将海水加热蒸发汽化，然后冷凝水蒸气得到蒸馏水电渗析法利用阴、阳离子交换膜对水中阴离子、阳离子的选择透过性，在外加直流电场作用下，使水中的一部分离子转移入另一部分水中而达到除盐目的离子交换法用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂除去海水中的阳离子和阴离子，得到去离子水的方法海水蒸馏原理示意图(2)从海水中提取食盐从海水中提取食盐的方法主要是盐田法。盐田法(又叫滩晒法)历史最悠久，而且也是最简便和经济有效的方法，现在还在广泛使用。(3)从海带中提取碘工艺流程反应原理海带中的碘元素主要以碘离子的形式存在，提取时用适当的氧化剂(h2o2)将其氧化成单质碘，再用有机溶剂将碘萃取出来，反应的离子方程式为2h2ih2o2=i22h2o。(4)其他资源的利用氯碱工业；海水提溴；海水提镁。增分题例【例1】从海水中提取食盐和溴的过程如下：下列叙述中不正确的是()a海水淡化的常见方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等b通过电解nacl溶液可以直接得到cl2，间接产品有nacloc步骤中已获得br2，步骤中又将br2还原为br，其目的为富集溴元素d步骤用so2水溶液吸收br2，有关反应的离子方程式为br2so22h2o=2hso2hbr解析海水淡化的常见方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等，a正确；电解nacl溶液：2nacl2h2oh2cl22naoh，由以上反应生成的cl2和naoh进一步反应：cl22naoh=naclnacloh2o，可得到naclo，b正确；步骤中获得低浓度的br2溶液，再经过步骤、可富集溴元素，c正确；so2与br2发生氧化还原反应：so2br22h2o=h2so42hbr，产物是两种强酸，d错误。答案d【例2】海洋是人类的巨大宝库，在淡水资源短缺的今天，对海水(含na、cl、mg2、so、k、br等)进行淡化处理是获得淡水的一种重要途径，水的净化处理是一项极为常见而又重要的工作。(1)在净水过程中需用到混凝剂，混凝剂除去悬浮物质的过程中发生了_(填“物理”“化学”或“物理和化学”)变化，其中不能作为混凝剂使用的是_(填序号)。a硫酸铝 b氧化铝c碱式氯化铝 d氯化铁(2)最早用于海水淡化的方法是蒸馏法，其原理是_，此方法需要大量的能源，但现代蒸馏法可利用太阳能提供蒸馏所需要的能量，此过程中的能量转化形式为_。(3)离子交换法是海水淡化的一种重要方法，其工作原理为：使海水分别通过阳离子交换树脂(成分表示为rh)和阴离子交换树脂(成分表示为roh，两种树脂均不易电离)，工作时海水中的离子分别与树脂上的h、oh交换，h、oh分别以h、oh形式进入水中，某海水淡化车间的生产流程如图所示。则离子交换柱中应分别装入的离子交换树脂为a柱_(填“rh”或“roh”)，这样放置可以防止因形成沉淀造成交换膜功能下降，写出形成沉淀时的离子方程式_，另外写出海水中so被留在离子交换树脂中的离子方程式_。解析(1)净水过程从悬浮物质变化角度看，它是被混凝剂吸附后形成大颗粒而沉淀下来，是物理变化；从混凝剂角度看，因al3、fe3最终转化为al(oh)3、fe(oh)3胶体，故是化学变化。由于al2o3不溶于水且无吸附性，故它不能作混凝剂。(2)蒸馏的原理是海水中盐与水沸点不同，加热使沸点低的水汽化形成水蒸气，水蒸气经冷凝后得淡水。(3)利用离子交换法淡化海水时，应将海水先通过阳离子交换树脂rh，后通过阴离子交换树脂roh；因为若先通过阴离子交换树脂，交换下来的oh会与海水中的mg2反应生成难溶的mg(oh)2，这样会使离子交换膜发生堵塞从而影响交换效果。答案(1)物理和化学b(2)水的沸点低于盐的沸点，加热海水时，沸点低的水先汽化形成水蒸气，经冷凝后得淡水，而盐则留在残余物中太阳能转化为热能(3)rhmg22oh=mg(oh)22rohso=r2so42oh增分点2水资源的污染与防护 知识查补1赤潮在海洋的近海处，有时可看到水面上漂浮着成片的带状或块状的东西，呈红色，这是水中藻类等浮游生物的群落所组成，称为赤潮淡水湖泊的富营养化即水体有机物和营养盐(氮和磷)过多引起的，赤潮能使水中溶解的氧急剧减少。破坏水产资源，使海水发臭，造成水质恶化。2酸雨酸雨是指ph小于5.6的酸性降水。形成酸雨的酸性物质最主要是硫酸，其次是硝酸。酸雨中的硫酸、硝酸是由进入大气中的so2和氮的氧化物生成的。3汞污染水俣病水俣病是因食入被有机汞污染的河水中的鱼、贝类所引起的甲基汞为主的有机汞中毒。【案例】日本熊本县水俣镇一家氮肥公司排放的废水中含有汞，这些废水排入海湾后经过某些生物的转化，形成甲基汞。这些汞在海水和鱼类中富集，又经过饮食使人中毒。当时水俣地区公布的中毒病人仍有2248人，其中1004人死亡。4镉污染骨痛病镉是人体不需要的元素，镉进入人体，使人体骨骼中的钙大量流失，使骨质疏松、关节疼痛。【案例】日本富山县的一些铅锌矿在开采和冶炼中排放废水，废水在河流中积累了重金属“镉”。人长期饮用这样的河水，食用浇灌含镉河水生产的稻谷，就会得“骨痛病”。病人骨骼严重畸形、剧痛，身长缩短，骨脆易折。增分题例【例3】水是人类生存和发展的宝贵资源，而水质的污染问题却越来越严重。目前，世界各国已高度重视这个问题，并采取积极措施进行治理。(1)工业废水中常含有不同类型的污染物，可采用不同的方法处理。以下处理措施和方法都正确的是_(填字母编号，可多选)。选项污染物处理措施方法类别a废酸加生石灰中和物理法bcu2等重金属离子加硫酸盐沉降化学法c含纯碱的废水加石灰水反应化学法(2)下图是某市污水处理的工艺流程示意图：下列物质中不可以作为混凝剂(沉降剂)使用的是_(填字母编号，可多选)。a偏铝酸钠 b氧化铝c碱式氯化铝 d氯化铁混凝剂除去悬浮物质的过程是_(填字母编号)。a只是物理过程 b只是化学过程c是物理和化学过程(3)在氯氧化法处理含cn的废水过程中，液氯在碱性条件下可以将氰化物氧化成氰酸盐(其毒性仅为氰化物的千分之一)，氰酸盐进一步被氧化为无毒物质。某厂废水中含kcn，其浓度为650 mgl1。现用氯氧化法处理，发生如下反应：kcn2kohcl2=“kocn”2kclh2o再投入过量液氯，可将氰酸盐进一步氧化为氮气。请配平下列化学方程式：kocnkohcl2co2n2kclh2o。若处理上述废水20 l，使kcn完全转化为无毒物质，至少需液氯_ g。解析(1)污染治理要求能除掉有毒的物质，新生成的物质对环境无污染，物理法与化学法的区别是否有新物质生成。a.酸和碱性氧化物的反应为化学反应，为化学法，故a错误；b.硫酸铜可溶，所以不能沉淀除去，故b错误；c.含纯碱的废水，加石灰水反应生成沉淀，为化学方法，故c正确；(2)氧化铝在水中不能水解，不能生成胶状物或絮状沉淀，不能用作混凝剂，而偏铝酸钠、碱式氯化铝、氯化铁在溶液中易水解生成胶体可作为混凝剂；混凝剂能使固体颗粒沉淀，且混凝剂在水中发生水解是化学变化，故混凝剂除去悬浮物质的过程是物理和化学过程。(3)反应中kocnn2，n元素化合价由3价升高为0价，共升高6价，cl2kcl，cl元素化合价由0价降低为1价，共降低2价，化合价升降最小公倍数为6，故n2系数为1，cl2系数为3，结合原子守恒配平其它物质的系数，平衡后方程式为：2kocn4koh3cl2=2co2n26kcl2h2o；废水中kcn的质量为650 mg/l20 l13 000 mg13 g，物质的量为13 g/(65 g/mol)0.2 mol，使kcn完全转化