2024-2025學年高中化學第二單元化學與資源開發(fā)利用課題1獲取潔凈的水課時演練含解析新人教版選修2

PAGE5-課題1獲得干凈的水1．不屬于凈化自然水的混凝劑的是()A．硫酸鋁 B．硫酸亞鐵C．硫酸鎂 D．聚合鋁解析：混凝劑利用其中金屬陽離子水解產生的氫氧化物膠體來凈水，Fe2＋水解效果已不好，Mg2＋水解更弱，MgSO4不能作混凝劑。答案：C2．下列關于硬水的敘述錯誤的有()A．硬水中的Ca2＋、Mg2＋會阻礙肥皂起泡B．用漂白粉對自來水消毒，會增加水的總硬度C．向硬水中加入明礬，可以使硬水軟化D．雨水的硬度比海水的硬度小解析：明礬凈水是由于Al3＋水解：Al3＋＋3H2OAl(OH)3(膠體)＋3H＋，生成的Al(OH)3(膠體)具有吸附作用，將水中的懸浮顆粒沉淀。答案：C3．下列說法不正確的是()A．海水淡化的主要方法有蒸餾法、電滲析法、離子交換法、反滲透法B．海水中溶解的主要無機鹽有Na＋、Mg2＋、K＋、Ca2＋、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－、Br－等C．海水綜合利用，可將海水淡化與制食鹽及氯堿工業(yè)、鎂工業(yè)、鉀工業(yè)、溴工業(yè)等形成聯合工業(yè)體D．海水淡化因能耗大，成本高，不能形成規(guī)?；山馕觯篈項中涉及海水淡化的幾種主要方法，正確。B項中海水含有Na＋、Mg2＋、K＋、Ca2＋、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－、Br－等，因此可以從海水中得到NaCl、MgCl2、KCl、MgSO4、CaSO4、MgBr2等物質。C項中海水淡化的同時，得到了含鹽較多的鹵水，為氯堿工業(yè)、鎂工業(yè)、鉀工業(yè)、溴工業(yè)等供應了較好的原料，可以降低成本，C項正確。D項中最初海水淡化能耗大、成本高，但隨著技術的進步、運用規(guī)模的擴大，成本已大大降低，故錯誤。答案：D4．下列說法中，不正確的是()A．海水淡化目前已有多種方法，主要有蒸餾法、電滲析法等B．電滲析是指利用陰、陽離子交換膜對水中陰、陽離子的選擇透過性，在外加電場作用下，將水中的一部分別子轉移到另一部分水中而達到除鹽目的的方法C．在進行水處理時，只需用陽離子交換樹脂或陰離子交換樹脂中的一種就能將水中的陽離子、陰離子都除去D．反滲透分別法是膜分別技術在純水制造中的又一應用解析：在進行水處理時，陽離子交換樹脂中的H＋只能和水中的金屬離子M＋交換，陰離子交換樹脂中的OH－只能和水中的陰離子Y－交換。答案：C5．我們飲用的水是由源水凈化所得。已知，明礬能將水中的懸浮物凝合而沉淀，氯氣可殺菌。家庭飲用水的凈化過程正確的是()A．源水→過濾→加氯氣→加明礬→沉淀→凈水B．源水→加氯氣→過濾→加明礬→沉淀→凈水C．源水→加明礬→加氯氣→過濾→沉淀→凈水D．源水→加明礬→沉淀→過濾→加氯氣→凈水解析：應將源水中大量懸浮雜質用凈水劑(明礬)除去，再用殺菌消毒劑(氯氣)將微生物等細菌除去。答案：D6．某溶液中含有Fe2＋、Al3＋、Ag＋、Cu2＋，為分別得到各含一種金屬陽離子的沉淀物?？蓪嵭孝偻ㄈ際2S氣體，②通過CO2氣體，③加入鹽酸，④加入氫氧化鈉溶液四個步驟，每次通入或加入試劑均過量，且每次都把沉淀物濾出，其操作的正確依次是()A．③①④② B．①③④②C．④②①③ D．④②③①解析：要使離子逐一沉淀出來，即每加一種試劑，只得一種沉淀。若先加NaOH，則四種離子都會出現沉淀，NaOH過量，只有Al(OH)3溶解，其余均為沉淀，故先加NaOH不行，解除C、D。若先加H2S氣體，則Ag＋和Cu2＋都會沉淀出來，故解除B。A中先加③鹽酸至過量，則Ag＋形成AgCl沉淀出來；再加①H2S氣體，Cu2＋形成CuS沉淀出來；由于第一步中加入鹽酸過量，所以不生成FeS沉淀，FeS不溶于水，但溶于酸；再加入④NaOH過量，Al3＋形成AlOeq\o\al(－,2)，Fe2＋形成沉淀；最終加入②CO2氣體。可以將AlOeq\o\al(－,2)形成Al(OH)3沉淀。CO2＋2H2O＋AlOeq\o\al(－,2)=HCOeq\o\al(－,3)＋Al(OH)3↓，故選A。答案：A7．1L水中溶有Mg(HCO3)2和CaCl2的濃度分別是bmol·L－1和2bmol·L－1，現用一種試劑(適量)把Ca2＋、Mg2＋除去，這種試劑最好選用()A．Ca(OH)2 B．NaOHC．NaHCO3 D．Na2CO3解析：由于Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的小，故Mg2＋的除去應用OH－，Ca2＋的除去應用COeq\o\al(2－,3)；若加入過量Ca(OH)2發(fā)生反應Mg(HCO3)2＋2Ca(OH)2=Mg(OH)2↓＋2CaCO3↓＋2H2O，CaCl2中的Ca2＋仍沒有除去，過量的Ca(OH)2又會產生Ca2＋。若選用NaOH只需4bmol即可。答案：B8．工廠的工業(yè)廢水，不行干脆往江河排放，否則會造成嚴峻公害。某河道兩旁有甲、乙兩廠，它們排出的工業(yè)廢水各含有K＋、Fe3＋、Ba2＋、Ag＋、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)、NOeq\o\al(－,3)、OH－中的四種。又知甲廠污水pH>7。(1)甲廠污水中含有的四種離子可能是：__________________________。(2)乙廠污水中含有的四種離子可能是：______________________________。(3)乙廠進行廢水處理，方法之一，可往廢水中加入肯定量的________(選填“活性炭”“硫酸亞鐵”或“鐵粉”)，可以回收其中的金屬________(填元素符號)。(4)消退污染的另一種重要措施是將甲、乙兩廠的廢水按比例混合，可使廢水中的________(填離子符號)轉化為沉淀，從而大大降低污染程度。過濾后所得廢水主要含________，可用于澆灌農田。解析：(1)(2)由甲廠廢水pH>7知必有OH－，則與之不共存的Fe3＋、Ag＋必需在乙廠廢水中，由Ag＋只能存在于AgNO3中，知乙廠必有NOeq\o\al(－,3)，而SOeq\o\al(2－,4)必在甲廠廢水中，則Ba2＋又必需在乙廠廢水中，可將8種離子分開。(3)乙廠廢水含Fe3＋、Ba2＋、Ag＋、NOeq\o\al(－,3)，能與備選試劑反應得金屬單質的只有Fe粉與Ag＋反應回收Ag。(4)對比甲廠、乙廠廢水中的離子，可看出能生成Fe(OH)3、AgCl、BaSO4，使過濾后主要成分是KNO3，KNO3是一種常見鉀肥。答案：(1)OH－、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)、K＋(2)Fe3＋、Ba2＋、Ag＋、NOeq\o\al(－,3)(3)鐵粉Ag(4)OH－、Fe3＋、Cl－、Ag＋、SOeq\o\al(2－,4)、Ba2＋KNO39．我國規(guī)定飲用水質量標準必需符合下列要求：pH6.5～8.5Ca2＋、Mg2＋總濃度<0.0045mol·L－1細菌總數<100個·mL－1以下是原水處理成自來水的工藝流程示意圖：原水→eq\x(曝氣池)eq\o(→,\s\up10(加入石灰))eq\x(一級沉降池)eq\o(→,\s\up10(加入凝合劑),\s\do10(通入CO2))eq\x(二級沉降池)eq\o(→,\s\up10(通入氣體A))eq\x(過濾池)→eq\x(自來水)(1)原水中含Ca2＋、Mg2＋、HCOeq\o\al(－,3)、Cl－等，加入石灰后生成Ca(OH)2，進而發(fā)生若干復分解反應，寫出其中一個反應離子方程式________________。(2)凝合劑除去懸浮固體顆粒的過程________(填寫編號)。①只是物理過程②只是化學過程③是物理和化學過程FeSO4·7H2O是常用的凝合劑，它在水中最終生成________沉淀。(3)通入二氧化碳的目的是________和________。(4)氣體A的作用是________________________________________。這種作用是基于氣體A和水反應的產物具有______性。(5)下列物質中，________可以作為氣體A的代用品(填寫編號)。①Ca(ClO)2②濃氨水③K2FeO4④SO2解析：(1)含Ca2＋、Mg2＋、HCOeq\o\al(－,3)、Cl－的水中加入Ca(OH)2可發(fā)生多種反應：HCOeq\o\al(－,3)＋OH－=COeq\o\al(2－,3)＋H2O，Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓，Ca2＋＋HCOeq\o\al(－,3)＋OH－=CaCO3↓＋H2O等等。(2)加入FeSO4·7H2O，Fe2＋被氧化為Fe3＋，再水解生成Fe(OH)3膠體吸附水中雜質而沉淀。(3)通入CO2的目的是除去剩余Ca(OH)2，即Ca2＋和OH－。(4)氣體A應為Cl2，因與水反應生成次氯酸具有強氧化性而殺菌消毒。(5)應選強氧化劑。答案：(1)HCOeq\o\al(－,3)＋OH－=COeq\o\al(2－,3)＋H2O、Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓、Ca2＋＋HCOeq\o\al(－,3)＋OH－=CaCO3↓＋H2O(任選其一，其他合理解答也可)(2)③Fe(OH)3(3)除去Ca2＋調整pH(4)殺菌消毒強氧化(5)①③10．某城市用水中c(Ca2＋)為1.0×10－3mol·L－1，c(Mg2＋)為5.0×10－4mol·L－1，c(HCOeq\o\al(－,3))為8.0×10－4mol·L－1。如用藥劑軟化該水1000L，應加入Ca(OH)2________g，Na2CO3________g；假如水中含Mg2＋，加入Na2CO3后，為盡量削減水中Mg2＋的濃度，可將水加熱至沸，加熱時反應的化學方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：首先要搞清沉淀的關系：Ca2＋→Na2CO3沉淀為CaCO3Mg2＋→Ca(OH)2沉淀為Mg(OH)2HCOeq\o\al(－,3)→Ca(OH)2沉淀為CaCO3Ca(OH)2的用途有兩個：一是沉淀Mg2＋，二是與HCOeq\o\al(－,3)反應生成COeq\o\al(2－,3)。故所消耗Ca(OH)2的質量便可求出：m[Ca(OH)2]＝(0.5＋0.8×eq\f(1,2))mol×74g·mol－1＝66.6g加入Na2CO3的用途自然是沉淀Ca2