鲁科版选修1 主题1课题2获取安全的饮用水第1课时天然水的净化和城市自来水的获取 学案.doc

课堂互动三点剖析一、水体净化1.明矾净水明矾kal(so4)212h2o溶于水电离出al3+；al3+水解(硫酸铝钾跟水发生复分解反应)生成氢氧化铝胶体：al3+3h2o3h+al(oh)3(胶体)氢氧化铝胶体对水中细小的悬浮物有很强的吸附性，能沉降除去悬浮物，达到净化水的目的。2.水体消毒大量水杀菌消毒，常采用强氧化剂氧化法。【例1】 下列物质能给水体杀菌消毒，又能使水体净化的是( )a.na2feo4(aq) b.kal(so4)212h2oc.ca(clo)2(aq) d.naclo(aq)解析：na2feo4中fe元素为+6价，na2feo4具有强氧化性，可使水体杀菌消毒。杀菌消毒后，na2feo4被还原为fe3+，fe3+水解为fe(oh)3胶体，又能吸附水中悬浮颗粒，使水体净化： fe3+3h2ofe(oh)3(胶体)+3h+，a项为答案。明矾只能净水，不能杀菌消毒；ca(clo)2和naclo只能杀菌消毒，不能使水体净化，b、c、d三项皆不可选。答案：a二、硬水软化1.加热法2.药剂法石灰、纯碱法3.离子交换法【例2】 用石灰纯碱法软化硬水时，加入石灰的作用是( )a.只能降低水中的永久硬度b.能同时降低水中的永久硬度和暂时硬度c.可把部分ca2+所形成的硬度转变为mg2+形成的硬度d.可把部分mg2+所形成的硬度转变为ca2+形成的硬度解析：加入石灰(cao)后发生下列反应：cao+h2o=ca(oh)2ca(hco3)2+ca(oh)2=2caco3+2h2omg(hco3)2+2ca(oh)2=mg(oh)2+2caco3+2h2omgcl2+ca(oh)2=mg(oh)2+cacl2反应发生mgcl2转化为cacl2，水的永久硬度并没有发生变化；两反应发生，水的暂时硬度被消除，a、b、c三项不可选。答案：d二、水的硬度1 l水含有10 mg氧化钙(或相当于10 mg氧化钙)称为1度(以1表示)。硬度在8以下的水称为软水，在8以上的水称为硬水，硬度大于38的水称为最硬水。【例3】 下列关于水的硬度的说法正确的是( )a.10 mg氧化钙跟10 mg氧化镁引起的水的硬度相当b.1 mol氧化钙跟1 mol氧化镁引起的水的硬度相当c.水的硬度越大，含ca2+、mg2+越多，水质越好，越适宜饮用d.水的硬度越大，含ca2+、mg2+越多，水质越差，越不适宜饮用解析：对水的硬度而言，1 mol mg2+与1 mol ca2+引起的水硬度相当，ca、mg原子质量差别较大，因此10 mg氧化钙跟10 mg氧化镁引起的水的硬度差别较大。a项错，b项对。 水的硬度越大，含ca2+、mg2+越多，越不适宜饮用，越不适宜工农业生产应用。c项错，d项对。答案：bd各个击破类题演练1 下列物质都有强氧化性，不可用于水体消毒的是( )a.漂白精 b.铁酸钾 c.高锰酸钾 d.氯气解析：kmno4中含重金属mn，重金属有毒，不论阴离子，还是阳离子，因此不可用于水体消毒。漂白精naclo(aq)、k2feo4、cl2(aq)都具有强氧化性，都能用于水体消毒。答案：c变式探究1 下列物质可用于水体净化的是_。alcl3 fecl3 fe2(so4)3 naal(oh)4 nacl kno3 (nh4)2so4 mno2 fecl2解析：可溶性铁盐水解生成fe(oh)3胶体，可使水体净化：fe3+3h2ofe(oh)3(胶体)+3h+可选。可溶性亚铁盐水解生成fe(oh)2胶体，fe(oh)2胶体不稳定，迅速被水中溶解的氧气氧化为fe(oh)3胶体。不论fe(oh)2胶体，还是fe(oh)3胶体，都能吸附水中的固体小颗粒，使水澄清fe2+2h2ofe(oh)2(胶体)+2h+4fe(oh)2+o2+2h2o4fe(oh)3(胶体)为答案。可溶性铝盐或四羟基合铝酸盐，都能水解生成al(oh)3胶体，从而使水体净化：al3+3h2oal(oh)3(胶体)+3h+al(oh)4h2oal(oh)3(胶体)+oh-为答案。答案：变式探究2 下列有关生活或生产的知识中，与胶体的生成或破坏无关的是( )a.明矾净水b.泡沫灭火器中使用明矾c.制肥皂时向皂化锅内加入食盐细粒d.制有色玻璃解析：明矾净水是因为al3+水解产生al(oh)3胶体，al(oh)3胶体有吸附作用；泡沫灭火器中使用明矾，是因为al3+和发生双水解生成co2；制肥皂时向皂化锅内加入食盐细粒，此时胶体发生盐析。故选b。答案：b类题演练2 暂时硬水煮沸后的水垢主要是( )a.ca(hco3)2 b.ca(oh)2c.mgco3 d.mg(oh)2和caco3解析：暂时硬水煮沸后水垢主要成分是caco3和mg(oh)2,不是caco3和mgco3,因mg(oh)2的溶解度比mgco3的更小。ca(hco3)2caco3+h2o+co2mg(hco3)2mgco3+h2o+co2mgco3+h2omg(oh)2+co2碳酸氢盐(包括nahco3、nh4hco3)在水溶液中受热，即能发生分解反应。复分解反应，向着生成物更难溶解的方向进行。答案：d变式探究3 关于离子交换法软化硬水，下列叙述中正确的是( )a.磺化煤能使永久硬水软化，因其有效地除去了水中的ca2+、cl-、等离子b.经磺化煤软化处理后，水中na+浓度增大c.经磺化煤软化处理后，从水中可分离出caco3、mg(oh)2等难溶物d.磺化煤软化硬水，使水中ca2+、mg2+离子浓度减小解析：磺化煤处理硬水，发生下列变化：ca2+2nar=car2+2na+mg2+2nar=mgr2+2na+ 溶液中的ca2+、mg2+，不论暂时硬水，还是永久硬水，都被na+所代替，但未能除去cl-、等阴离子，a项错、b项对，d项对。 磺化煤软化硬水时，没有caco3、mg(oh)2沉淀生成，c项不正确。caco3、mg(oh)2沉淀是加热煮沸法，或药剂软化法的产物。答案：bd变式探究4 有关硬水及其软化的下列说法，正确的是( )a.含有ca2+、mg2+的水称为硬水b.长期烧煮暂时硬水的容器底部沉积的水垢主要成分是cao和mgco3c.长期饮用硬度极低的软水，对人体的健康有利d.目前使用离子交换法软化硬水比较普遍解析：溶有较多量的ca2+和mg2+的水叫做硬水，溶有少量或不含ca2+和mg2+的水叫做软水，因此a项不正确；水垢的主要成分是caco3和mg(oh)2，因此b项不正确；长期饮用硬度极低的水可能会导致人体内缺乏某些元素，不利于身体健康，因此c项错误。答案：d类题演练3 经测定，某天然水的硬度为10,其中ca2+、mg2+的浓度之比为23，试确定该水中ca2+、mg2+的浓度：c(ca2+)=_moll-1、c(mg2+)=_moll-1，并指出该水属于硬水，还是软水：属于_。解析：由题意及水的硬度的概念得1 l水中cao的含量相当于：m(cao)=10 mg10=100 mg=0.1 gn(ca2+)+n(mg2+)= molc(ca2+)= mol1 l=7.1410-4 moll-1c(mg2+)=mol1 l=1.0710-3 moll-18以上的水属于硬水。答案：7.1410-4 1.0710-3 硬水变式探究5 经测定，某天然水中含有溶质浓度如下表所示，其他未列溶质忽略不计，试计算该水的硬度。溶质ca(hco3)2mg(hco3)2mgcl