课题1　获取洁净的水

第二单元 化学与资源开发利用课题1 获取洁净的水(时间：30分钟)考查点一水的净化12013年3月22日是第二十一个“世界水日”，宣传主题是“水合作”。我国纪念“世界水日”和开展“中国水周”活动的宣传主题为“节约保护水资源，大力建设生态文明”。下列有关活动不符合这一主题的是()。A加强工业用水系统的环保改造，提高水的重复利用率B加强城市生活污水处理，坚持达标排放C加快产业结构调整，建立水资源节约型、环保型的国民经济体系D推广使用纯净水代替自来水作生活用水，以保障用水安全答案D2我们饮用的水是由源水净化所得。已知，明矾能将水中的悬浮物凝聚而沉淀，氯气可杀菌。家庭饮用水的净化过程正确的是 ()。A源水过滤加氯气加明矾沉淀净水B源水加氯气过滤加明矾沉淀净水C源水加明矾加氯气过滤沉淀净水D源水加明矾沉淀过滤加氯气净水解析应将源水中大量悬浮杂质用净水剂(明矾)除去，再用杀菌消毒剂(氯气)将微生物等细菌除去。答案D考查点二硬水的软化3下列说法中，不正确的是 ()。A加热法只可软化暂时硬度的硬水B海水淡化的主要方法有蒸馏法和电渗析法等C反应2NaRCa2=CaR22Na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大量的Ca2和Mg2，不能除净。故D项不正确。答案D4下列方法适宜于软化永久硬水的是 ()。A离子交换法B长时间加热C加入Na2SO4 D加入AgNO3解析永久硬水是由CaSO4、MgCl2及CaCl2引起的，因此A是正确的；B只能软化暂时硬水；C和D不能软化硬水。答案A5下列化学方程式错误的是 ()。ACa(HCO3)2CaCO3CO2H2OBMg(HCO3)2MgCO3CO2H2OCMgCO3H2OMg(OH)2CO2DCaCO3H2O=Ca(OH)2CO2解析A、B、C选项为加热法软化暂时硬水的主要反应；D反应不能发生。答案D61 L水中溶有Mg(HCO3)2和CaCl2的浓度分别是b molL1和2b molL1，现用一种试剂(适量)把Ca2、Mg2除去，这种试剂最好选用 ()。ACa(OH)2 BNaOHCNaHCO3 DNa2CO3解析由于Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的小，故Mg2的除去应用OH，Ca2的除去应用CO32；若加入过量Ca(OH)2，发生反应Mg(HCO3)22Ca(OH)2=Mg(OH)22CaCO32H2O，CaCl2中的Ca2仍没有除去，过量的Ca(OH)2又会产生Ca2。若选用NaOH只需4b mol即可。答案B7磺化煤(代表式NaR)是一种阳离子型交换剂，它能使硬水中的Ca2、Mg2通过交换除去而软化。现在海水(已知海水中含Na、Ca2、Mg2等阳离子)的淡化方法是使海水按顺序通过两种离子交换树脂，其流程如右图所示。(1)现有氢型阳离子交换树脂和羟型阴离子交换树脂，则(填代表式)A柱是_，B柱是_。(2)按上述顺序装柱的理由是_。解析要使海水淡化，必须借离子交换树脂的作用除去海水中Na、Ca2、Mg2及Cl等离子。如果海水先通过羟型离子交换树脂，交换下来的OH会与Mg2生成沉淀，从而堵塞离子交换柱。答案(1)HRROH(2)如果海水先通过羟型离子交换树脂，交换下来的OH会与Mg2生成沉淀，从而堵塞离子交换柱8天然水里一般含有Ca2、Mg2等多种离子。人们把含有较多量Ca2、Mg2的水叫做硬水，含有较少量或不含Ca2、Mg2的水叫做软水；降低水中Ca2、Mg2含量的过程叫做硬水软化。如果硬度太高(含Ca2、Mg2的浓度太大)会给生产、生活带来很多不利，因此硬水的软化是水处理的重要方面之一。离子交换法常用于工业锅炉用水的软化。离子交换剂多种多样，磺化煤(NaR)就是一种阳离子交换剂。(1)写出用磺化煤软化含Ca2、Mg2浓度较高的硬水的离子方程式_ _。(2)用药剂软化法软化过的水总是含有一定浓度的Ca2、Mg2，其原因是_。(3)烧水后的锅炉或水壶中结有水垢，据此说明如果用硬度太高的水作锅炉用水，主要的不利因素是_。解析(2)CaCO3、Mg(OH)2在水中都有一定的溶解能力。(3)水垢是热的不良导体。答案(1)2NaRCa2=CaR22Na、2NaRMg2=MgR22Na(2)CaCO3、Mg(OH)2虽然溶解度较小，但不是绝对不溶(3)锅炉结垢，热传递效率下降，浪费能源，受热不均匀，甚至引起锅炉爆炸考查点三污水处理9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，通入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溶液，则四种离子都会出现沉淀，NaOH溶液过量，只有Al(OH)3溶解，其余均为沉淀，故先加NaOH溶液不可，排除C、D。若先加H2S气体，则Ag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；再通入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溶液过量，Al3形成AlO，Fe2形成沉淀；最后通入CO2气体，可以将AlO形成Al(OH)3沉淀，CO22H2OAlO=HCOAl(OH)3，故选A。答案A10工厂的工业废水，不可直接往江河湖海中排放，否则会造成严重公害。某河道两旁有甲、乙两厂，它们排出的工业废水各含有K、Fe3、Ba2、Ag、Cl、SO42、NO3、OH中的四种。又知甲厂污水pH7。(1)甲厂污水中含有的四种离子可能是：_。(2)乙厂污水中含有的四种离子可能是：_。(3)对乙厂废水进行处理，方法之一，可往废水中加入一定量的_(选填“活性碳”“硫酸亚铁”或“铁粉”)，可以回收其中的金属_(填元素符号)。(4)消除污染的另一种重要措施是将甲、乙两厂的废水按比例混合，可使废水中的_(填离子符号)转化为沉淀，从而大大降低污染程度。过滤后所得废水主要含_，可用于浇灌农田。解析(1)(2)由甲厂废水pH7知必有OH，则与之不能大量共存的Fe3、Ag必须在乙厂废水中，由Ag不能与Cl、SO42大量共存，知乙厂废水中必有NO3，而SO42必在甲厂废水中，则Ba2又必在乙厂废水中，可将8种离子分开。(3)乙厂废水含Fe3、Ba2、Ag、NO3，能与备选试剂反应得金属单质的只有Fe粉，可回收Ag。(4)对比甲厂、乙厂废水中的离子，可看出混合能生成Fe(OH)3、AgCl、BaSO4沉淀，过滤后主要成分是KNO3，KNO3是一种化肥。答案(1)OH、Cl、SO42、K(2)Fe3、Ba2、Ag、NO3(3)铁粉Ag(4)OH、Fe3、Cl、Ag、SO42、Ba2KNO311水是生命之源，也是重要的环境要素之一。(1)观察下图()，若用1 L水来代表地球上的总水量，要比较精确地量取地球上的淡水量，应选择的仪器是_。A100 mL烧杯 B50 mL烧杯C100 mL量筒 D50 mL量筒(2)图()是某居民小区中垃圾收集点(小圈)的布局，它在选址上存在的问题有_；垃圾收集点选址应考虑的因素包括_。(3)有人设想在住宅小区附近建立小型生活垃圾焚烧厂，其流程如图()。请将图()中所要表达的内容填在下面的横线上。图()_；_；_。解析(1)淡水只占3%，只有0.03 L即30 mL，故选用50 mL量筒。(2)对河水造成污染的污染源之一是生活污水。图中生活垃圾场靠近小河，必定造成严重污染。(3)焚烧垃圾是一种常用的方法，但必须对废气严格处理。答案(1)D(2)分布不均匀(不合理，太集中)、沿河放置污染水源是否对小区景观产生影响，是否污染环境，是否便于运输等(3)垃圾分类收集点热能再利用(制砖、制肥料、作建筑填料)考查点四海水淡化12南海某小岛上，解放军战士为了寻找合适的饮用水源，对岛上山泉水进行分析化验，结果显示水的硬度为28(属于硬水)，主要含钙离子、镁离子、氯离子和硫酸根离子。请思考下列问题：(1)该泉水属于_硬水(填写“暂时”或“永久”)。(2)若要除去Ca2、Mg2可以往水中加入石灰和纯碱，试剂添加顺序为_，原因是_。(3)目前常用阴、阳离子交换树脂来进行水的软化，水中的Ca2、Mg2与交换树脂的_起离子交换作用。当阴离子交换树脂失效后可放入_溶液中再生。(4)岛上还可以用海水淡化来获得淡水。下面是将海水通过电渗析法获得淡水的原理图，已知海水中含Na、Cl、Ca2、Mg2、SO42等离子，电极为惰性电极。请分析下列问题：阳离子交换膜是指_(填“A”或“B”)。写出通电后阳极区的电极反应式：_；阴极区的现象是：_。解析(1)含CaCl2、MgCl2、CaSO2的硬于水属于永久硬水。(2)先加石灰除