人教版选修二 2.1 获取洁净的水 课时作业.doc

课时演练促提升a组1.向天然水中加入下列物质的溶液时,无沉淀产生的是()a.肥皂b.熟石灰c.纯碱d.小苏打解析:小苏打为nahco3,与ca2+和mg2+不能形成沉淀,肥皂中有效成分与ca2+和mg2+可以生成硬脂酸钙和硬脂酸镁沉淀。答案:d2.为了获得饮用水,凝聚过程中除去其中的悬浮物,可加入的净水剂是()a.fecl3b.naclc.ca(clo)2d.mgcl2解析:nacl不能用于净水,ca(clo)2用于杀菌消毒,而不能使水中的悬浮杂质沉降,铝盐和铁盐会形成al(oh)3胶体和fe(oh)3胶体,可吸附水中的固体小颗粒而沉降,从而达到净水的目的。答案:a3.下列有关水的叙述中,错误的是()a.硬水中的ca2+、mg2+有阻碍肥皂起泡的作用b.用漂白粉对自来水消毒会增加水的硬度c.锅炉用水必须经过软化d.用磺化煤软化的水不能饮用解析:a中肥皂的主要成分与ca2+、mg2+反应生成沉淀,正确;b中漂白粉的主要成分是ca(clo)2和cacl2,使用漂白粉消毒,会引入ca2+,使c(ca2+)增大,正确;c中若锅炉内使用硬水,则易形成沉淀,而使金属受热不均匀出现危险,正确。答案:d4.用下列方法除去含ca2+、mg2+、hco3-、cl-的硬水,所得水含离子浓度最小的是()a.蒸馏b.加热煮沸法c.用石灰纯碱法d.用离子交换法解析:蒸馏可以制得非常纯的蒸馏水,几乎不含任何杂质离子,所以a项是正确的;加热煮沸法只可降低ca2+、mg2+、hco3-的浓度,但不能除去cl-;石灰纯碱法或离子交换法虽比加热煮沸除去ca2+、mg2+彻底,但仍不能完全除去,也不能除去其他阴离子,并在除掉ca2+、mg2+的同时增加了na+的浓度。答案:a5.下列说法中,不正确的是()a.加热法只可软化具有暂时硬度的硬水b.海水淡化的主要方法有蒸馏法和电渗析法等c.反应2nar+ca2+car2+2na+的逆反应在一定条件下也能发生d.硬水软化就是除净水中的ca2+和mg2+解析:加热法只能软化具有暂时硬度的水,ca(hco3)2、mg(hco3)2受热可分解为caco3、mg(oh)2而除去,不能软化永久硬水;硬水软化是指减少或除去水中的ca2+和mg2+,不能除净。答案:d6.某溶液中含有fe2+、al3+、ag+、cu2+,为分别得到各含一种金属阳离子的沉淀物。可采取通入h2s气体,通过co2气体,加入盐酸,加入氢氧化钠溶液四个步骤,每次通入或加入试剂均过量,且每次都把沉淀物滤出,其操作的正确顺序是()a.b.c.d.解析:要使离子逐一沉淀出来,即每加一种试剂,只得一种沉淀。若先加naoh,则四种离子都会出现沉淀,naoh过量,只有al(oh)3溶解,其余均为沉淀,故先加naoh是不可以的,排除c、d。若先加h2s气体,则ag+、fe2+和cu2+都会沉淀出来,故排除b。a中先加盐酸至过量,则ag+形成agcl沉淀出来;再加h2s气体,cu2+形成cus沉淀出来;由于第一步中加入盐酸过量,所以不生成fes沉淀,fes不溶于水,但溶于酸;再加入naoh过量,al3+形成alo2-,fe2+形成沉淀;最后通入co2气体,可以使alo2-形成al(oh)3沉淀。co2+2h2o+alo2-hco3-+al(oh)3,故选a。答案:a7.下列说法不正确的是()a.蒸馏法淡化海水是将水加热蒸发汽化,然后将蒸汽冷凝而得到蒸馏水的方法b.离子交换膜分为阳膜和阴膜,阳膜只允许阳离子通过,阴膜只允许阴离子通过,这就是离子交换膜的选择透过性c.阳离子交换树脂中的h+可与水中的金属阳离子m+交换d.阴离子交换树脂中既含有阳离子,又含有阴离子,因此既能与水中的阳离子交换,又能与水中的阴离子交换解析:阴离子交换树脂的交换基团是oh-,只能与溶液中的阴离子交换。答案:d8.水是生命之源,但随着工业的发展,许多宝贵的水资源受到了污染。下面是对某自来水厂水源进行水质分析时得到的部分信息:水体浑浊,有一定异味,ph为6.5,细菌总数1 ml水中含有250个(国家标准规定每毫升不得超过100个)。(1)为了达到饮用水标准,下列处理措施中不正确的是。a.加混凝剂沉降b.用碱调节到中性c.用活性炭吸附d.注入液氯消毒(2)已知高铁酸钠(na2feo4)加入水中,能杀死水中的微生物和细菌,并能产生类似明矾的净水作用,写出其在净水过程中发生反应的离子方程式。(3)刚出厂的自来水中含少量余氯,它在配水管中停留可有效地起到杀菌作用,并能保持较长时间。请解释其原因。(4)水中可溶性钙及镁的化合物含量的高低可用水的硬度来表示。下列问题的出现与水的硬度无关的是。a.锅炉管道结垢b.肥皂去污效果降低c.水中溶解氧降低d.长期饮用造成尿道结石解析:(1)用碱调节污水到中性的方法不可取,因为这样只是换了一种污染水的方法。(2)na2feo4中+6价的铁体现氧化性时变为+3价铁,而fe3+会水解产生具有净水功能的fe(oh)3胶体。(3)cl2与h2o的反应是一个可逆反应,hclo具有杀菌消毒作用,当其被消耗后,由于剩余cl2的存在,会使cl2与h2o反应的平衡向生成hclo的方向移动,从而使水中的hclo能得到及时的补充。(4)根据“水中可溶性钙及镁的化合物含量的高低可用水的硬度来表示”的信息,水中溶解氧的降低与水的硬度无关。答案:(1)b(2)fe3+3h2ofe(oh)3(胶体)+3h+(3)cl2+h2ohcl+hclo,由于余氯的存在,当次氯酸被消耗后,上述反应的化学平衡向正方向移动,使水中的次氯酸得到了及时的补充(答出平衡移动即可)(4)c9.自来水生产的流程示意图如下:加入混凝剂粗沙过滤加沉淀剂细沙过滤加氯供民用(1)若要除去ca2+、mg2+可以往水中加入石灰和纯碱,试剂添加时先加后加,原因是。(2)下列物质中,(填写序号)可以作为氯气的代用品。臭氧nh3(液)k2feo4so2(3)有些地区的天然水中含有较多的钙、镁离子。用离子交换树脂软化硬水时,先后把水通过分别装有(填“阴”或“阳”,下同)离子交换树脂和离子交换树脂的离子交换柱(阳离子交换树脂为hr型,阴离子交换树脂为roh型)。解析:(2)臭氧和k2feo4具有强氧化性,可用作饮用水的消毒剂。(3)通过阴离子交换树脂后生成oh-,oh-会与钙、镁离子反应生成沉淀,影响阳离子交换树脂发挥作用,故先通过阳离子交换树脂再通过阴离子交换树脂。答案:(1)石灰纯碱过量的钙离子可通过纯碱使之沉淀下来(2)(3)阳阴b组1.水是人类生存和发展的宝贵自然资源。下列有关水资源保护的说法中,不正确的是()a.重金属离子对人体有害,可采用沉淀反应除去b.化肥中含有植物营养素,可大量使用以改善水环境c.轧钢厂排出的含盐酸的废水,可用熟石灰中和处理d.天然水中的细小悬浮颗粒,可用明矾等混凝剂净化解析:重金属离子易与co32-、oh-反应产生沉淀,因此可以采用沉淀法,a正确;b项中易造成“水华”现象污染水源,b错误;c、d均正确。答案:b2.目前,我国城市供水处理技术由混凝、沉淀、过滤和消毒等过程组成。下列说法中不正确的是()a.传统的无机混凝剂按金属盐可分为铝盐系和铁盐系两大类b.ncl3可用于水消毒的原因是ncl3跟水反应生成了nh3c.用clo2代替cl2作消毒剂可减小水中有害氯代有机物的浓度d.新型水处理剂高铁酸钠(na2feo4)既是消毒剂又是混凝剂解析:净化水常用的混凝剂为铁盐和铝盐,a正确;ncl3消毒是因为ncl3水解生成hclo,hclo具有强氧化性,b错误;clo2的杀菌作用比cl2强得多,可以减少氯代有机物的含量,c正确;高铁酸钠的强氧化性可杀菌消毒,其还原产物又可作混凝剂,d正确。答案:b3.用高铁酸钠(na2feo4)对来自河湖的淡水消毒是城市饮用水处理的一种新技术,下列对na2feo4用于饮用水消毒处理的分析正确的一项是()a.na2feo4在溶液中显强碱性,能消毒杀菌b.在na2feo4中fe为+6价,具有强氧化性,能消毒杀菌c.na2feo4的还原产物是fe3+,易水解为fe(oh)3胶体,可使水中悬浮物聚沉沉降d.na2feo4的还原产物是fe2+,易水解为fe(oh)2,可使水中悬浮物聚沉沉降解析:na2feo4属于强碱弱酸盐,其溶液呈碱性,但不是强碱性,也不是它能杀菌消毒的主要原因。c项描述虽然正确,却与本题要求无关。答案:b4.(1)有毒物质的无害化也是绿色化学研究的内容之一。clo2是一种性能优良的消毒剂,还可将废水中少量的s2-、no2-和cn-等有毒有害的还原性酸根离子氧化去除。请写出用clo2将废水中剧毒的cn-氧化成无毒气体的离子方程式,并说明该方法的优点。(2)下图为某饮用水厂从天然水制备纯净水(去离子水)的工艺流程示意图:活性炭的作用是;o3消毒的优点是。a、b中放置的物质名称分别是:a;b。解析:(1)根据电荷守恒、电子守恒、元素守恒可配平。(2)活性炭能吸附水中某些有毒或有异味的分子,o3消毒不引入新杂质,a、b应为离子交换树脂,其中阴离子交换树脂不能在前,因为离子交换过程中产生的oh-易与ca2+、mg2+形成不溶性物质而造成堵塞。答案:(1)2clo2+2cn-2co2+n2+2cl-将剧毒的cn-转化为无毒的co2、n2(2)吸附水中的有机物(或去除水中的异味)反应产物无毒无害阳离子交换树脂阴离子交换树脂5.水是一种重要的自然资源,是人类赖以生存不可缺少的物质。水质优劣直接影响人体健康。请回答下列问题:(1)天然水中溶解的气体主要有、;(2)天然水在净化处理过程中加入的混凝剂可以是(填任意两种),其净水作用的原理是;(3)水的净化与软化的区别是 ;(4)硬度为1的水是指每升水含10 mg cao或与之相当的物质(如7.1 mg mgo)。若某天然水中c(ca2+)=1.210-3 moll-1,c(mg2+)=610-4 moll-1,则此水的硬度为;(5)若(4)中的天然水还含有c(hco3-)=810-4 moll-1,现要软化10 m3这种天然水,则需先加入ca(oh)2 g,后加入na2co3 g。解析:(4)将mg2+形成的硬度转化为ca2+形成的硬度时,将每摩尔mg2+看作是等物质的量的ca2+即可,则此天然水中钙离子的总浓度为1.810-3 moll-1,每升水中相当于含cao的质量为:1.810-3 moll-11 l56 gmol-1=0.1 g,所以该天然水的硬度为10。(5)含有暂时硬度的硬水在软化时需先将mg2+形成的硬度转化为ca2+形成的硬度。10 m3天然水中含有mg2+的物质的量为:104 l610-4 moll-1=6 mol,将其转化为mg(oh)2沉淀时需oh- 12 mol。此天然水中含有的hco3-也会与oh-发生反应,将8 mol hco3-转化为co32-时需oh- 8 mol,所需oh-总量为20 mol,即所需ca(oh)2 10 mol,其质量为740 g。天然水中含有ca2+ 12 mol,所加ca(oh)2中含ca2+ 10 mol,此时共有ca2+ 22 mol,其中由hco3-转化的co