化水试题填空部分及完整答案

化水试题填空部分及完整答案考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、填空题（每空1分，共30分）1.水的离子积常数Kw表示水分子自身电离的程度，其表达式为______，在25℃时，Kw=______。2.水的硬度主要由水中存在的______离子和______离子引起，通常分为暂时硬度和______硬度。3.在水处理中，混凝沉淀主要去除水中的______和______等悬浮杂质，常用的混凝剂有______、______等。4.氯化消毒是目前应用最广泛的水消毒方法，其消毒机理主要是利用了氯的______性，主要消毒副产物包括______和______。5.过滤是水处理中重要的单元过程，其基本原理是______，常用的过滤介质有______、______、______等。6.水的pH值是衡量水酸碱度的指标，其定义为______，中性水的pH值为______。7.水中碱度主要包括______碱度、______碱度和碳酸盐碱度。8.为防止管道腐蚀，给水管道内壁通常进行______处理，常用的防腐材料有______和______。9.水解是水处理中常用的化学除磷方法，其原理是利用铁盐或铝盐与磷酸盐发生______反应，生成______沉淀去除磷。10.电导率是表示水导电能力的物理量，其大小与水中______离子的浓度和种类有关，单位通常为______。11.水的溶解氧（DO）是衡量水体自净能力的重要指标，低DO的水体往往表现为______状态，会影响水生生物生存。12.化学需氧量（COD）是表示水中______总量的一种指标，其测定方法通常采用______法。13.水处理厂通常设置______池，用于去除水中的藻类，常用的除藻剂有______和______。14.水处理工艺流程的选择应根据原水水质、出水水质要求、处理规模和______等因素综合确定。15.在水处理加药系统中，为了确保药剂与水充分混合，常采用______混合方式，如______混合和______混合。二、选择题（每题2分，共20分，请将正确选项的字母填在括号内）1.下列物质中，不属于水的杂质的是（）。A.悬浮物B.溶解性盐类C.气体D.微生物2.下列哪种消毒方法不属于氯化消毒？（）A.加氯B.加臭氧C.加漂白粉D.加二氧化氯3.下列哪种离子对水的暂时硬度有贡献？（）A.Ca2+B.Mg2+C.HCO3-D.SO42-4.下列哪种过滤介质孔径最小？（）A.无烟煤B.石英砂C.重质砂D.滤纸5.pH值小于7的水体呈（）。A.酸性B.碱性C.中性D.酸性或碱性6.下列哪种方法不属于化学除磷？（）A.混凝沉淀B.生物滤池C.水解反应D.离子交换7.电导率越高，通常表示水的（）。A.硬度越高B.碱度越高C.污染越严重D.纯度越高8.水中溶解氧含量过低会导致（）。A.水体富营养化B.水体发臭C.水生生物窒息D.水体颜色变深9.下列哪种药剂常用于水处理中的除藻？（）A.氯B.氢氧化钠C.聚合氯化铝D.硫酸亚铁10.水处理厂中，通常最先发生的是（）。A.过滤B.混凝C.消毒D.加药三、判断题（每题1分，共10分，请将正确选项的“√”填在括号内，错误的选项“×”填在括号内）1.水的硬度是指水中钙、镁离子的总浓度。（）2.氯化消毒会产生有害的消毒副产物，如三卤甲烷。（）3.过滤可以去除水中的所有细菌。（）4.水的pH值越高，表示水中的氢离子浓度越高。（）5.水解反应是水处理中一种常见的化学除磷方法。（）6.电导率是表示水导电能力的物理量，单位通常为μS/cm。（）7.水中溶解氧含量越高越好。（）8.化学需氧量（COD）是表示水中有机物总量的一种指标。（）9.水处理厂通常设置沉淀池，用于去除水中的悬浮物。（）10.选择水处理工艺时，只需考虑出水水质要求即可。（）试卷答案一、填空题（每空1分，共30分）1.H⁺·OH⁻；1×10⁻¹⁴2.钙(Ca²⁺)；镁(Mg²⁺)；永久(或碳酸盐)3.悬浮物；胶体；明矾(或硫酸铝)；三氯化铁(或氯化铁)4.氧化(或强氧化)；卤代烃(或THMs)；甲醛(或MX)5.深度过滤(或筛滤)；无烟煤；石英砂；活性炭6.水的氢离子浓度负对数[-lgc(H⁺)]；77.酸性；碳酸盐；重碳酸盐8.防腐；沥青；水泥砂浆9.水解；氢氧化物(或Fe(OH)₃、Al(OH)₃)10.阳离子(或可溶性盐)；μS/cm11.呼吸(或缺氧)12.可氧化有机物；重铬酸盐(或CODcr)13.沉淀(或预沉)；硫酸铝；硫酸亚铁14.投资成本(或运行成本)15.快速(或高效)；管道；混合器二、选择题（每题2分，共20分，请将正确选项的字母填在括号内）1.(B)2.(B)3.(A)4.(D)5.(A)6.(B)7.(C)8.(C)9.(C)10.(B)三、判断题（每题1分，共10分，请将正确选项的“√”填在括号内，错误的选项“×”填在括号内）1.(×)2.(√)3.(×)4.(×)5.(√)6.(√)7.(×)8.(×)9.(√)10.(×)解析思路一、填空题1.水的离子积常数是水分子自身电离产生等量氢离子和氢氧根离子的平衡常数，表达式为Kw=[H⁺][OH⁻]。其值与温度有关，25℃时为1×10⁻¹⁴。2.水的硬度主要由水中可溶性钙、镁盐类的含量引起。根据成分不同，硬度分为暂时硬度（主要由碳酸氢盐引起）和永久硬度（主要由非碳酸盐引起，如硫酸盐、氯化物）。永久硬度也称为非碳酸盐硬度。3.混凝沉淀是利用混凝剂（如明矾KAl(SO₄)₂·12H₂O，实际是Al³⁺或Fe³⁺）形成微絮体，吸附水中悬浮物和胶体颗粒，并通过沉淀去除的过程。常用混凝剂有铝盐（如明矾、硫酸铝）和铁盐（如三氯化铁、硫酸亚铁）。4.氯及其化合物（如Cl₂、漂白粉、次氯酸盐）具有强氧化性，能破坏微生物的细胞结构或酶系统，达到消毒目的。但消毒过程中，氯会与水中有机物和无机物反应，生成一些有害的消毒副产物，如三卤甲烷（THMs）和卤乙酸（MX），以及氯胺等。5.过滤是利用滤料（如无烟煤、石英砂、活性炭）的孔隙，将水中的悬浮物截留，从而净化水的单元过程。其基本原理是筛滤、吸附和拦截等。根据滤料种类和过滤机制不同，可分为快滤、慢滤和接触过滤等。6.pH值是表示溶液酸碱度的一个无量纲数值，定义为水的氢离子活度（或浓度）的负对数：pH=-lg[a(H⁺)]。在25℃时，纯水的pH值为7，表示中性。7.水的碱度是指水中能接受质子(H⁺)的物质的总量，它主要由碳酸、重碳酸盐、氢氧化物和腐殖酸等构成。通常分为三种：酸性碱度（主要指OH⁻）、碳酸盐碱度（主要指CO₃²⁻）和重碳酸盐碱度（主要指HCO₃⁻）。8.为了防止给水管道内部因水质、温度变化等因素产生腐蚀，通常对管道内壁进行防腐处理。常用方法包括内壁涂刷防腐涂料，如沥青、水泥砂浆、环氧树脂等。9.水解反应是水处理中化学除磷的常用方法。铁盐（如FeCl₃、FeSO₄）或铝盐（如AlCl₃、Al₂(SO₄)₃）在水中发生水解，生成氢氧化物（如Fe(OH)₃、Al(OH)₃）胶体，这些胶体能吸附水中的磷酸盐（如PO₄³⁻、HPO₄²⁻、H₂PO₄⁻），形成不溶性的氢氧化物沉淀或絮体，从而去除磷。10.电导率是表示水溶液导电能力的物理量，与水中溶解的离子性物质（主要是阳离子和阴离子）的浓度和种类有关。离子浓度越高，导电能力越强，电导率越高。单位通常为微西门子每厘米(μS/cm)或毫西门子每厘米(mS/cm)。11.溶解氧（DO）是指水中溶解的氧气的含量。它是评价水体自净能力的重要指标。低DO的水体通常呈现缺氧状态，不利于水生生物生存，甚至导致鱼类死亡。12.化学需氧量（COD）是指在一定条件下，用强氧化剂（如重铬酸钾）氧化水中可被氧化的有机物所消耗的氧的量，它代表水中有机物的总污染程度。常用的测定方法是重铬酸盐法（CODcr）。13.水处理厂通常设置沉淀池（或预沉池），利用重力沉降作用去除水中的悬浮固体，特别是藻类等密度较小的颗粒。常用的除藻剂有铝盐（如硫酸铝）、铁盐（如三氯化铁）和硫酸亚铁等。14.选择合适的水处理工艺流程是一个综合决策过程，需要考虑多个因素，包括原水水质的复杂性（如浊度、藻类、有机物含量、磷含量等）、预期的出水水质标准（饮用水、工业用水等）、处理规模（水量大小）、工程投资成本、运行费用（电耗、药耗、人工等）以及当地的环保要求等。15.为了确保添加的药剂（如混凝剂、消毒剂）能够快速、均匀地与水混合，避免出现局部浓度过高或过低的现象，水处理厂常采用快速混合方式。常见的混合设备有管道混合器（利用水流湍流混合）和混合槽（如桨板混合器、静态混合器）。二、选择题1.水的杂质按存在状态可分为悬浮物、溶解物和气体。悬浮物是能被物理方法（如过滤）去除的颗粒物；溶解物是均匀分散在水中，能被化学方法（如蒸馏）去除的物质；气体是溶解或悬浮在水中的气体分子或气泡。溶解性盐类属于溶解物，不是悬浮物或气体。因此，选项B不属于水的杂质。2.氯化消毒是指向水中投加氯或含氯化合物（如次氯酸钠、漂白粉、二氧化氯）进行消毒的方法。臭氧消毒是利用臭氧的强氧化性进行消毒的方法，不属于氯化消毒范畴。因此，选项B不属于氯化消毒方法。3.水的暂时硬度是由水中碳酸氢钙（Ca(HCO₃)₂）和碳酸氢镁（Mg(HCO₃)₂）引起的。当水被加热或冷却时，这些碳酸氢盐会分解沉淀，导致硬度降低。因此，Ca²⁺离子对水的暂时硬度有贡献。4.过滤器的滤料通常按孔径由大到小排列。无烟煤的孔隙较大，主要起承托作用；石英砂的孔径居中，是主要的过滤介质；重质砂（通常指碎石）的孔径最大，常用于最上层，起预过滤作用；滤纸是实验室过滤用的介质，孔径最小。因此，滤纸的孔径最小。5.pH值是衡量水溶液酸碱度的指标。当pH值小于7时，溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度，呈酸性。因此，pH值小于7的水体呈酸性。6.化学除磷方法主要是通过投加混凝剂（如铁盐、铝盐）使磷酸盐生成沉淀而被去除。生物滤池（如生物膜滤池、生物砂滤池）利用微生物的新陈代谢作用吸收和转化水中的磷，属于生物处理方法，不是化学除磷。因此，选项B不属于化学除磷方法。7.电导率表示水导电能力的大小。水的导电能力主要取决于水中溶解性离子（电解质）的浓度和种类。离子浓度越高，水的导电能力越强，电导率也越高。因此，电导率越高，通常表示水中溶解的盐类（可溶性盐）含量越高，即水体污染越严重（从导电性角度衡量）。8.水中溶解氧含量过低（缺氧）会抑制水中好氧微生物的活性，无法有效分解有机物。同时，会导致水生生物（尤其是鱼类）因无法获取足够的氧气而窒息死亡。因此，水中溶解氧含量过低会导致水生生物窒息。9.硫酸铝（聚合氯化铝属于铝盐）是常用的水处理混凝剂，其主要作用是混凝沉淀去除悬浮物。硫酸亚铁（或三氯化铁）在水中水解生成氢氧化铁胶体，能吸附水中悬浮物和部分磷，也常用作混凝剂或除磷剂。但硫酸铝本身主要用于混凝，而硫酸亚铁/三氯化铁除磷效果更直接。题目问的是“常用于水处理中的除藻”，虽然混凝本身可以去除部分藻类，但更直接的除藻剂是铝盐（如硫酸铝）和铁盐（如三氯化铁），它们能破坏藻细胞壁结构，加速其死亡和去除。在选项中，硫酸铝和硫酸亚铁都是混凝剂，也都有一定的除藻作用。如果必须选一个，硫酸铝更常被提及用于除藻。（注：此题选项设置可能不够严谨，两者皆有除藻作用，但硫酸铝在除藻方面应用更广且直接。）按照常规认知，硫酸铝是常用的除藻混凝剂。10.水处理厂通常采用多级处理工艺。原水首先进入预沉池（或格栅、沉砂池）去除大颗粒杂质。之后，水进入混凝沉淀池，投加药剂（混凝剂、助凝剂）进行混凝反应，形成絮体，然后通过沉淀去除大部分悬浮物和部分胶体。最后，水通常还需要经过过滤（去除残余悬浮物和细菌）和消毒（杀灭病原微生物）才能达到饮用水标准。因此，在典型的处理流程中，混凝沉淀单元紧随预沉池（或直接处理原水）之后，是主要的物理化学处理单元，通常在过滤和消毒之前。所以，混凝单元通常是第一个发生的主要处理单元。三、判断题1.水的硬度是指水中钙、镁离子的总浓度，包括暂时硬度和永久硬度。这里的“总浓度”通常指水中钙、镁离子（以CaCO₃计）的浓度。因此，该说法过于简化，不够准确。严格来说，硬度是水中钙、镁阳离子取代当量（以CaCO₃计）的总和。2.氯化消毒是常用的水消毒方法，但氯在消毒过程中会与水中的有机物、腐殖酸等反应，生成一些有害的消毒副产物，如三卤甲烷（THMs）、卤乙酸（HAAs）、卤代乙腈等。因此，该说法正确。3.过滤主要是利用滤料的孔隙截留水中的悬浮颗粒物。对于常规的颗粒过滤，对于微小细菌（如细菌）的去除效率通常不高，需要采用精密过滤（如超滤）或膜过滤才能有效去除。因此，该说法错误。4.pH值是氢离子浓度负对数的表达式：pH=-lg[c(H⁺)]。当pH值越高时，表示氢离子浓度c(H⁺)越小。因此，该说法错误。5.水解反应是水处理中化学除磷的重要方法。铁盐或铝盐在水中发生水解，生成氢氧