高中化学 主题2 海水资源 工业制碱 课题1 海水淡化与现代水处理技术学案 鲁科版选修2

主题1海水淡化与现代水处理技术指导目标：1.了解海水淡化的意义和海水淡化的方法2、了解离子交换法和膜分离法的原理和应用3、了解水污染及其治理技术4、培养学生节约用水和保护水资源的意识问题指导：1.海水淡化蒸馏的特点是什么？缺点是什么？2.海水淡化电渗析的原理是什么？3、在电渗析过程中，水中的各种阳离子达到什么极点？各种阴离子移动到什么极点？4.水的硬度标准是什么？5.离子交换的原理是什么？6.什么是渗透压？简述了反渗透脱盐的原理。示例分析：实施例1(广东卷20，2020)镁可以通过海水的综合利用来制备。流程图如下：(1)如果氯化镁在空气中加热，生成氢氧化镁或氧化镁，并写出相应反应的化学方程式。电解制备金属镁时需要无水氯化镁。当氯化镁在干燥的氯化氢气流中加热时，可以获得无水氯化镁，因为。(2)如何去除氢氧化镁沉淀中的氢氧化钙？写下实验步骤。_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .(3)在实验室将原盐制成精盐的过程中，在溶解、过滤和蒸发三个步骤中使用玻璃棒，分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的；解散时：过滤时：蒸发时：实施例2:从化工厂排放的污水含有Al3、Hg2、Fe3和Cu2离子。甲、乙、丙三位同学设计了从污水中回收铜的方案如下：(1)是否可以通过上述实验方法获得铜(填写“是”或“否”)。a _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _，b _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _，c _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(2)铜制备方案中会导致环境污染的一步操作为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _，原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(3)在生产铜的方案中，主要离子方程式为：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。成就练习：1、以下广告语言在科学上是正确的()这种饮料不含任何化学物质这种矿泉水是纯净的，不含任何离子。这种口服液富含氮、磷、锌和其他微量元素。没有水就没有生命。2.世界卫生组织(世卫组织)已将二氧化氯列为一级高效安全消毒剂，广泛用于保险和饮用水消毒。以下陈述是正确的()二氧化氯是强氧化剂，二氧化氯是强还原剂二氧化氯是离子化合物d，二氧化氯分子；氯是-13.用稀盐酸对强酸阳离子交换树脂进行预处理，使其变成高浓度，用蒸馏水洗涤至中性，然后用树脂软化100毫升含0.001摩尔Mg2的中性溶液，使Mg2与树脂完全交换，用100毫升蒸馏水洗涤树脂。将交换液和洗涤液收集在一起，混合液的酸碱度为()甲、乙2.0、丙2.3、丁3.0、丁7.04.随着世界人口的快速增长和工业的蓬勃发展，淡水供应危机日益成为世界关注的焦点。海水约占地球总水量的97%。海水淡化已经成为科学家的主要研究方向。如果使用海水淡化来提供饮用水，以下方法原则上完全不可行()加入明矾沉淀和淡化海水中的盐利用太阳能蒸馏淡化海水c .将海水通过离子交换树脂去除其中的盐d .采用半透膜和反渗透方法对海水进行脱盐5.为了实现流域环境的治理，甲乙双方相邻工厂进行横向联合排污。据了解，经过初步处理后，两个工厂排放的污水中还含有不同浓度的银、钠、钡、铁、氯、氢、氮、硫四种离子，单独排放仍会造成环境污染。如果两个工厂的污水按适当的比例混合，沉淀后的污水会变成硝酸钠溶液，下面的判断是正确的()甲、氯和硝酸必须来自不同的植物乙，硫酸根和硝酸根可能来自同一个植物银和钠可能来自同一个工厂。6.含有Ca2，Mg2，HCO3-，Cl-的硬水通过以下方法除去。离子浓度最低的水是()a、蒸馏b、加热沸腾c、石灰苏打d、离子交换7.用自来水配制的硝酸银溶液容易变浑浊。请分析原因。标准练习的示例和答案例1:分析：本课题以海水制备金属镁为载体，全面考查化学实验的基本概念、基本原理、元素化合物和基本知识，以及学生的推理能力和基本实验操作能力。问题(1)根据提示的产品写出化学方程式：氯化镁26h20mg (oh) clhcl=5h20=氯化镁26h20mg盐酸=5h20=或氯化镁=5。根据前面的反应方程式，无水氯化镁不能在空气中加热获得。要获得无水氯化镁，必须防止水解。根据氯化镁水解的酸性，干燥的氯化氢气流可以抑制氯化镁的水解，同时可以带走加热氯化镁产生的水蒸气。问题(2)考察了杂质去除的基本操作：粗略地说，它是碱性的，氢氧化钙不能通过反应去除。仔细分析这两种物质之间的差异表明氢氧化镁是不溶的，而氢氧化钙是微溶的。利用这种性质差异，可以加入氯化镁溶液，充分搅拌并过滤，沉淀物可以用水洗涤以除去杂质。问题(3)考察玻璃棒在溶解、过滤和蒸发过程中的使用目的，属于基本操作能力检验：溶解时可加速溶解；可以防止过滤过程中溢出；蒸发时，它可以防止液滴或晶体飞溅。回答：(1)氯化镁26H2O镁(氢)氯盐酸盐5H2O氯化镁26H2O氧化镁盐酸盐5H2O或镁(氢)氯镁盐酸或在干燥的氯化氢气流中，氯化镁的水解被抑制，并且通过加热氯化镁产生的水蒸气被带走，因此可以获得无水氯化镁。(2)加入氯化镁溶液，充分搅拌，过滤，用水洗涤沉淀物。(3)搅拌加速溶解；要过滤的液体沿着玻璃棒流入漏斗，以防止溢出。搅拌以防止液滴或晶体因局部过热而飞溅。实施例2:分析：(1)在同学A的计划中，通过加入氢氧化钠得到的沉淀物含有至少三种沉淀物，即、和、氧化镁、氧化铁、氧化铜等。是通过加热获得的，因此引入氢气后不能获得纯铜。在步骤(1)中获得的滤渣含有汞、铁和铜。在步骤(2)中除去铁，在步骤(3)中除去汞，在步骤(3)中获得氧化铜，最后获得铜。同学C操作得到的滤渣是铁、铜、汞。虽然汞可以在加热过程中被除去，但铁不能被除去，最终不能得到纯铜。(2)根据(2)中的分析，当在步骤(3)中加热CuO时，会产生汞蒸气，这会污染环境。可以连接冷凝和液化装置来回收汞。(3)步骤(1)中的反应是fe2fe3=3fe2铁铜=铁铜；步骤2中的反应是铁