2022年高二化學(xué)智能優(yōu)化訓(xùn)練專題1第1單元水的凈化與污水處理(蘇教版選修2)

1、1 明磯是一種較好的凈水劑，這是因?yàn)?)A 本身有較強(qiáng)的吸附性B 本身與懸浮雜質(zhì)生成沉淀C Al 3+水解呈酸性D Al 3+水解生成的AI(OH) 3膠體有吸附作用解析：選D。明磯溶于水電離出 Al3+, AI3+水解生成AI(OH) 3膠體：AI3 + + 3出0AI(OH) 3(膠體)+ 3H + , AI(OH) 3膠體有吸附作用。2. (2022年寧波高二檢測(cè))自來(lái)水廠常用氯氣對(duì)生活用水進(jìn)行殺菌消毒，又知氯氣與水反響的 產(chǎn)物之一是鹽酸。市場(chǎng)上有些不法商販為牟取暴利，用這樣的自來(lái)水冒充純潔水(離子的濃度非常低)出售，給人們的生活造成了一定的不良影響。在以下化學(xué)試劑中，可以用于鑒別這種

2、自來(lái)水和純潔水的是()A .酚酞試液B .氯化鋇溶液C .氫氧化鈉溶液D .硝酸銀溶液答案：D3污水處理的主要方法有：中和法；化學(xué)沉淀法；氧化復(fù)原法；過(guò)濾法，其中屬于 化學(xué)方法的是()A .B .C .D .解析：選 A。污水處理主要是除去水中含有的多余金屬離子，調(diào)節(jié)酸堿性，除去泥沙等不溶 物，除去有毒物質(zhì)。4. (2022年高考大綱全國(guó)卷)某含鉻(Cr 2O廠)廢水用硫酸亞鐵銨FeSO4 (NH 4)2SO4 6H2O處理， 反響中鐵元素和鉻元素完全轉(zhuǎn)化為沉淀。該沉淀經(jīng)枯燥后得到n moI FeOFeyCrxO3。不考慮處理過(guò)程中的實(shí)際損耗，以下表達(dá)錯(cuò)誤的選項(xiàng)是( )A .消耗硫酸亞鐵銨的物

3、質(zhì)的量為n(2 x)mol_nxB .處理廢水中Cr2O7的物質(zhì)的量為-molC .反響中發(fā)生轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3nx molD .在 FeO - FeyCrxO3 中，3x= y解析：選A。Cr2O?_具有強(qiáng)氧化性，F(xiàn)eSO4 (NH4)2SO4 6H2O具有強(qiáng)復(fù)原性，二者發(fā)生氧化復(fù)原反響，F(xiàn)e"被氧化成Fe3*, C2O7 _中+ 6價(jià)Cr被復(fù)原成+ 3價(jià)Cr。該反響中，F(xiàn)e失電子 的物質(zhì)的量等于 Cr得電子的物質(zhì)的量，那么有 ny mol = 3nx mol，即3x = y。據(jù)Cr、Fe原子、nx守恒可知，生成n mol FeO -Fey Cr xO3時(shí)，消耗_ mol Cr 2O

4、2_ ,消耗n(y+ 1) mol硫酸亞鐵銨,反響中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為mol x 6 = 3nx mol，又知3x= y那么消耗硫酸亞鐵銨的物質(zhì)的量為 n(3x+ 1) mol。5. (2022年高考課標(biāo)全國(guó)卷)化學(xué)一一選修化學(xué)與技術(shù)水是一種重要的自然資源，是人類賴 以生存不可缺少的物質(zhì)。水質(zhì)優(yōu)劣直接影響人體健康。請(qǐng)答復(fù)以下問(wèn)題：(1) 天然水中溶解的氣體主要有 、;(2) 天然水在凈化處理過(guò)程中參加的混凝劑可以是(填其中 任 何 兩 種 ) 其 凈 水 作 用 的 原 理 是(3) 水的凈化與軟化的區(qū)別是 (4) 硬度為1 °勺水是指每升水含 10 mg CaO或與之相當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)(

5、如7.1 mg MgO)。假設(shè)某天然水 中 c(Ca2J= 1.2x 10_3 mol _1, c(Mg 2+)= 6x 10_4 mol L_1，那么此水的硬度為 ;假設(shè)中的天然水還含有 c(HCO 3) = 8x 10_4 mol L_1,現(xiàn)要軟化10 m3這種天然水，那么 需先參加 Ca(OH) 2g，后參加Na2CO 3g。解析：(4)將Mg 2+形成的硬度轉(zhuǎn)化為 Ca2+形成的硬度時(shí)，將每摩爾Mg2+看作是等物質(zhì)的量的Ca2+即可，那么此天然水中鈣離子的總濃度為1.8x 10_3 mol L _1,每升水中相當(dāng)于含 CaO的質(zhì)量為：1.8 x 10_3 mol L_ 1x 1 L x

6、 56 g mol _ 1= 0.1 g，所以該天然水的硬度為10° (5)含有暫時(shí)硬度的硬水在軟化時(shí)需先將Mg 2形成的硬度轉(zhuǎn)化為 Ca 2形成的硬度。 10 m 3天然水中含有Mg"的物質(zhì)的量為：104 L X 6X 104 mol/L = 6 mol，將其轉(zhuǎn)化為 Mg(OH) 2沉淀時(shí)需 OH 一 12 mol。此天然水中含有的 HCO才也會(huì)和OH發(fā)生反響，將8 mol HCO才轉(zhuǎn)化為CO時(shí)需OH 一 8 mol，所需OH總量為20 mol，即所需Ca(OH) 2 10 mol，其質(zhì)量為740 g。天然水中含有 Ca2+ 12 mol，所加 Ca(OH) 2中含Ca2

7、*10 mol，此時(shí)共有 Ca2*22 mol，其中由 HCO *轉(zhuǎn)化的 CO3沉淀出Ca2+ 8 mol ,將其余Ca2+沉淀下來(lái)還需外加 CO3- 14 mol ,即需要參加Na2COa 1484 g。答案：(1)。2 CO 2(或氮?dú)?(2 )明礬、硫酸鋁、 硫酸鐵、 硫酸亞鐵 (鋁鹽、鐵鹽各任選一種 ) 鋁鹽或鐵鹽在水中發(fā)生水解生 成相應(yīng)氫氧化物膠體，它可吸附天然水中懸浮物并破壞天然水中的其他帶異種電荷的膠體微 粒，使其聚沉，到達(dá)凈化目的(3) 水的凈化是用混凝劑 (如明礬等 )將水中膠體及懸浮物沉淀下來(lái)，而水的軟化是除去水中的鈣離子和鎂離子(4) 10 °(5) 74014

8、841用明礬凈化后的自來(lái)水是 ()A 含懸浮雜質(zhì)少的水B 硬水C .軟水 D .純水解析：選A。明磯凈水是利用 Al 3+水解生成Al(OH) 3膠體吸附一些懸浮的雜質(zhì)。2. (2022年揚(yáng)州調(diào)研)自來(lái)水廠常用 Cl2給自來(lái)水消毒。假設(shè)用自來(lái)水配制以下溶液，不.會(huì)產(chǎn)生明顯藥品變質(zhì)的是 ()A .石蕊試液B.硝酸銀溶液C .硫化鈉溶液D .氯化鋁溶液解析：選 D。經(jīng)Cl2消毒的自來(lái)水中含有 Cl2、C、H +、ClO、HClO等粒子，能與石蕊試 液作用(可使其被漂白)，與AgNO 3溶液作用(生成AgCl白色沉淀)，與Na2S溶液反響(將 S2* 氧化為 S)。3. 以下所述情況可能引起水污染的

9、是() 城市生活污水的任意排放 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中農(nóng)藥、化肥使用不當(dāng) 海上油輪石油泄漏 工業(yè)生產(chǎn)中廢液、廢渣、廢氣的排放A .B .C .D .解析：選D。上述過(guò)程均能造成水體污染。4. 以下試劑：過(guò)氧化氫；臭氧；液氯；漂白粉；過(guò)氧化鈉；二氧化氯，其中可用于自來(lái)水的殺菌消毒的是 ()A .B .C .D.解析：選C。由上述物質(zhì)的用途可知，Na2O2是一種供氧劑，雖然遇水生成強(qiáng)氧化性的物質(zhì)，但生成的 NaOH 溶于水是一種有害物質(zhì)。5. (2022 年無(wú)錫高二檢測(cè) )勤洗手和經(jīng)常對(duì)環(huán)境進(jìn)行消毒是預(yù)防傳染病的有效途徑。某消毒液為無(wú)色液體，用紅色石蕊試紙檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)試紙先變藍(lán)后褪色。那么該消毒液的主要成分可能

10、 是()A. KMnO 4B. H2O2C. NaClO D . NH3H2O解析：選C。無(wú)色液體首先排除 A(KMnO 4顯紫色)。紅色石蕊試紙先變藍(lán)后褪色，說(shuō)明該消 毒劑顯堿性且具有漂白性， NH3H2O不具有漂白能力，而 H2O2顯弱酸性，故只能選 Co6. 以下關(guān)于凈水的說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A .活性炭和 Al(OH) 3 一樣，外表積很大，通過(guò)吸附懸浮雜質(zhì)使水凈化B . O3之所以能殺菌是利用該物質(zhì)的不穩(wěn)定性C .氯胺（NH2CI）之所以能殺菌是因?yàn)樵撐镔|(zhì)水解可生成次氯酸D 天然水經(jīng)過(guò)沉降消毒處理后可直接飲用解析：選C。利用活性炭的吸附作用去除水中的異味，03能殺菌是利用其強(qiáng)氧化性

11、，而D項(xiàng)中飲用水需到達(dá)一定的標(biāo)準(zhǔn)，如pH大小，Ca"、Mg 2+總濃度，細(xì)菌個(gè)數(shù)等，均要到達(dá)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。7. 關(guān)于污水處理的以下說(shuō)法中不正確的選項(xiàng)是（）A .含磷洗衣粉的排放會(huì)導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化，有利于藻類生長(zhǎng)，應(yīng)提倡使用含磷洗衣粉B 可將生活污水處理成“中水'用于灌溉C 治污之本在于治源，應(yīng)大力提倡綠色化學(xué)D 活性污泥法是一種生物化學(xué)方法，可處理污水解析：選 A。含磷洗衣粉的排放會(huì)導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化，使藻類猛長(zhǎng)，造成水中缺氧，水生生 物死亡，造成水污染。& （2022年莆田調(diào)研）高鐵酸鈉（Na2FeO4）的氧化性比KMnO 4還強(qiáng)，它易被復(fù)原成Fe3* ,是一 種值得推

12、廣的新型凈水劑。以下關(guān)于用Na2FeO4作為凈水劑的分析中，錯(cuò)誤的選項(xiàng)是 （ ）A .同物質(zhì)的量相比， Na2FeO4的消毒效率是 CI2的1.5倍B 該物質(zhì)既能殺菌消毒，又能使水澄清凈化C 該物質(zhì)既能殺菌消毒，又能除去水中的Ca2+> Mg 2+D .用該物質(zhì)凈水，不會(huì)引入對(duì)人體健康有害的物質(zhì)解析：選C。由Na2FeO4>Fe得3e3+, CI2一2C得2e知，同物質(zhì)的量時(shí)，二者消毒效率之比為3 : 2;由于復(fù)原產(chǎn)物為 Fe3*,其水解生成的Fe（OH）3膠體可吸附水中的懸浮物質(zhì)， 到達(dá)凈水目的，但不能除去水中的Ca2*和Mg2*。9. （2022年漳州高二檢測(cè)）最近科學(xué)研究說(shuō)明

13、，用氯氣殺滅自來(lái)水中的病菌并非優(yōu)良方法，氯 胺（NH 2Cl）在中性或酸性條件下是一種更好的強(qiáng)消毒劑。氯胺的消毒原理之一是（ ）A . NH2CI + HCl=NH 3f + Cl 2TB . NH2CI + H2ONH3+ HClO+ C. NH2CI=NH 2 + ClD . NH2CI + HCIONH 2CIO + HCI解析：選B。NH2CI水解后，生成具有強(qiáng)氧化性的HCIO而殺菌消毒。10. （2022年南安模擬）聚合氯化鋁（PAC）通式為A|2（OH） nCl6-nm,是無(wú)機(jī)高分子混凝劑，它 是用軟鋁礦（主要成分 AI2O3H2O）為原料制備，制備的最后一步反響是將AI（OH）

14、3凝膠與AI（OH） 2（H2O）4CI按照一定配比恰好完全反響制得PAC ,那么該反響中前者與后者的物質(zhì)的量之比為（）A . 1 : 14 nB.6 n-n 4_ 1C. D.6 n m解析：選C。利用AI及CI原子守恒解題，PAC單元中，CI: 6 n , Al : 2，設(shè)前者為x mol , 后者為 y mol, x + y= 2, y= 6 n,那么 x= n 4。11. 用二氧化氯（CIO 2）、高鐵酸鈉（Na2FeO4摩爾質(zhì)量為166 g mo1）等新型凈水劑替代傳統(tǒng)的 凈水劑CI2，對(duì)淡水進(jìn)行消毒是城市飲用水處理的新技術(shù)。CIO 2和Na2FeO4在水處理過(guò)程中分別被復(fù)原為 CI

15、 和Fe3*。（1）如果以單位質(zhì)量的氧化劑所得到的電子數(shù)來(lái)表示消毒效率，那么，CIO 2、Na2FeO4、Cl 2三種消毒殺菌齊U 的消毒效率由大到小的順序是高鐵酸鈉之所以能凈水，除它本身具有強(qiáng)氧化性外，另一個(gè)原因可能是解析：（1）設(shè)CIO 2、Na2FeO4、CI2的質(zhì)量均為1 g,那么被復(fù)原時(shí)，它們得到電子的物質(zhì)的量 分別為：CIO 2：i g67.5 g molX 5= 0.074 molNa2FeO4：1 g166 g molX 3 = 0.018 molCl2：1 g71 g mol 1X 2 = 0.028 mol。故二種物質(zhì)的消毒效率由大到小的順序是ClO 2>Cl 2&g

16、t;Na2FeO4。高鐵酸鈉殺菌后鐵元素被復(fù)原為Fe3*, Fe3 +發(fā)生水解反響生成Fe(OH) 3膠體：Fe3+ +3H2O Fe(OH) 3(膠體)+ 3H十，能吸附帶負(fù)電的膠體雜質(zhì)和懸浮物。答案：(1)ClO 2 Cl 2 Na2FeO4高鐵酸鈉殺菌后鐵元素被復(fù)原為FeJ Fe3 +發(fā)生水解反響生成Fe(OH) 3膠體：Fe3+ +3H2O Fe(OH) 3(膠體)+ 3H十，能吸附帶負(fù)電荷的膠體雜質(zhì)和懸浮物12. 某廠廢水中含 5.00X 103 mol L 1的Cr2O2，其毒性較大。某研究性學(xué)習(xí)小組為了變廢 為寶，將廢水處理得到磁性材料Cr 0.5Fe1.5FeO4(Fe的化合價(jià)

17、依次為+ 3、+ 2)，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)流程：(1) 第步反響的離子方程式是 (2) 第步中用 pH試紙測(cè)定溶液 pH的操作是： 。第步過(guò)濾得到的濾渣中主要成分除Cr(OH) 3外，還有 。欲使1 L該廢水中的 Cr2O7完全轉(zhuǎn)化為 Cr0.5Fe1.5FeO4,理論上需要參加 gFeSO4 7H2O。解析：(1)C2。2有較強(qiáng)氧化性，F(xiàn)eSO47H2O中Fe"有一定的復(fù)原性，在酸性介質(zhì)中發(fā)生氧 化復(fù)原反響，C2。2轉(zhuǎn)化為Cr3+, Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3*。Cr 2。2_ + 14H *+ 6Fe2*=2Cr3+ + 6Fe3 + + 7出0。(2) 應(yīng)將試紙展放在外表皿上，用玻璃棒蘸

18、取待測(cè)液滴在試紙中部，再與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照得出 pH。由題給框圖可得：Fe2*過(guò)量，力口 NaOH溶液時(shí)，產(chǎn)生 Cr(OH) 3、Fe(OH) 3和Fe(OH) 2三種 沉淀。(4)1 L 廢水中含 n(Cr 2O7-)= 5.00X 10 3 mol。由題意得： Cr 2。2一 4Cr0.5Fe1.5FeO410FeSO4 7H2O, 所以理論上 n(FeSO4 7H2O) = 10n(CrzO?-) = 0.05 mol。m(FeSO4 7H2O) = 0.05 mol X 278 g mol 1= 13.9 g。答案：(1)Cr 2O7+ 6Fe2* + 14H * =2Cr3* + 6F

19、e3*+ 7H2O(2) 將一小片pH試紙放在外表皿上，用玻璃棒蘸取少量待測(cè)液，點(diǎn)在pH試紙上，再與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照(3) Fe(OH) 3、Fe(OH) 2(4) 13.913國(guó)務(wù)院強(qiáng)調(diào)，調(diào)水必須堅(jiān)持“三先三后"的原那么。在調(diào)水工程中，沿途工業(yè)污水的任意排放是造成水質(zhì)惡化的最大隱患。經(jīng)檢測(cè)，某工廠廢液中含有大量的Mg2+、Al3+、Cu2+、Ag+。試分析答復(fù)以下問(wèn)題。(1) 該廢液中可能大量存在的一種陰離子是 (填字母代號(hào))。A . SO4B. NO 3C. CD . CO2-(2) 檢測(cè)廢液中鋁元素的含量，需將其從廢液樣品中別離出來(lái)，所用的試劑可以是溶液， 鋁 兀 素 發(fā) 生 變 化 的 離 子 方 程式是(3) 為了回收廢液中的金屬銀，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下方案:假設(shè)依該方案獲得 Ag 108 g ,為保證不污染環(huán)境和 CI2的循環(huán)利用，理論上應(yīng)提供標(biāo)準(zhǔn)狀況下 的H2的體積為。(Ag的相對(duì)原子質(zhì)量為 108)解析：從選項(xiàng)可以看出，能與 Ag十大量共存的陰離子只有 NO才，應(yīng)選B。(2)要想從溶液中別離出 AI 3+, 一般需要沉淀其他離子而其本身不沉淀，要想到達(dá)這個(gè)目的， 只能用強(qiáng)堿NaOH或KOH，離子方程式見(jiàn)答案。1 1 1由質(zhì)量守恒和關(guān)系式可得：AgAgCIHCI°Cl2-H2,故n(H2) = 2n(