高二化學(xué)選修2 2.1.1 天然水的凈化 課時訓(xùn)練

1、.人教版選修2課時訓(xùn)練2.1.1 天然水的凈化1.我們飲用的水是由源水凈化所得。,明礬能將水中的懸浮物凝聚而沉淀,氯氣可殺菌。家庭飲用水的凈化過程正確的選項(xiàng)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:凈水的過程一般為:混凝沉淀過濾殺菌消毒。答案:D2.有以下物質(zhì):鹽酸、NaOH、AlCl3、明礬、FeCl3、FeSO4、硫酸鋁、堿式氯化鋁、肥皂。能在水處理中作混凝劑的是A.B.C.D.解析:常見的混凝劑有:明礬、硫酸鋁、硫酸亞鐵、硫酸鐵等。利用它們直接或間接水解生成AlOH3或FeOH3,即可溶性的鋁鹽

2、、鐵鹽及亞鐵鹽都能在水處理中作混凝劑。答案:C3.以下不是自來水處理中必需的一步是A.消毒B.軟化C.過濾D.曝氣解析:自來水處理必須經(jīng)過沉淀、過濾、曝氣和消毒四步,經(jīng)過以上處理的水根本上可以到達(dá)飲用水的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。但某些地區(qū)的水由于含有過多的Ca2+、Mg2+,使其硬度過大,仍然不適于飲用,還需要進(jìn)一步對其進(jìn)展軟化處理,但并不是都必須經(jīng)過的步驟。答案:B4.鍋爐水垢的主要成分是A.CaCO3,MgCO3B.CaSO4,MgCO3C.CaCO3,MgOH2D.CaSO4,CaCO3解析:鍋爐燒水主要是將水的暫時硬度降低,這樣使得發(fā)生反響:CaHCO32CaCO3+CO2+H2OMgHCO32Mg

3、CO3+CO2+H2O又因?yàn)橹蠓袝r分解形成的碳酸鎂在繼續(xù)受熱的情況下生成更難溶解的MgOH2,即發(fā)生反響:MgCO3+H2OMgOH2+CO2,因此鍋爐水垢的主要成分是CaCO3、MgOH2。答案:C5.假設(shè)“純潔水“太空水“蒸餾水等作為日常飲用水,那么因缺少某些成分不利于兒童身體安康發(fā)育。你認(rèn)為制備上述飲用水時至少還需要添加的化學(xué)物質(zhì)是A.鈣、鎂的碳酸氫鹽B.含碘酸鉀KIO3的食鹽C.漂白粉消毒劑D.小蘇打解析:純潔水、太空水、蒸餾水等在制取過程中除去了兒童成長發(fā)育所必需的鈣、鎂及其他微量元素,假設(shè)長期飲用這種水,會造成缺鈣或其他微量元素缺乏癥。因此,在制備上述商品飲用水時至少還需添加可溶性

4、的鈣、鎂化合物,如CaHCO32、MgHCO32等。答案:A6.以下溶液中參加肥皂水澄清的,振蕩后,不產(chǎn)生沉淀而有大量泡沫的是A.光鹵石KClMgCl26H2O溶液B.地下水C.海水D.雨水解析:含Ca2+、Mg2+越多的水,參加肥皂水后形成的沉淀越多。光鹵石是KClMgCl26H2O,其溶液中含有大量的Mg2+;地下水硬度很高,含較多的Ca2+、Mg2+;海水中含有較多的MgCl2,Mg2+含量較高;雨水是地表水分蒸發(fā)后遇冷形成的,如同“曬鹽一樣,蒸發(fā)的只是水,所以雨水中很少含Ca2+、Mg2+。題中的泡沫與沉淀相關(guān),沉淀少泡沫就多。答案:D7.以下有關(guān)用O3作自來水消毒劑的說法中,錯誤的選

5、項(xiàng)是A.利用了O3的強(qiáng)氧化性殺菌B.所用O3是從高空臭氧層采取的,來源豐富C.O3消毒可以防止液氯消毒有氯代烴生成的缺點(diǎn),更符合衛(wèi)生要求D.O3消毒的自來水沒有氣味,消毒過程中也不產(chǎn)生污染物解析:O3具有強(qiáng)氧化性,可用于自來水殺菌消毒,可以防止液氯消毒有氯代烴生成的缺點(diǎn)。自來水消毒所用O3是人工制造的,并非來自臭氧層,故B錯。答案:B8.以下關(guān)于硬水的表達(dá)錯誤的選項(xiàng)是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.向硬水中參加明礬,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+3H2OAlOH3膠體+3H+,生成的

6、AlOH3具有吸附作用,將水中的懸浮顆粒沉淀,但不能除去水中的Ca2+和Mg2+。答案:C9.區(qū)分硬水和軟水的最正確方法是A.觀察是否澄清、透明,澄清透明的為軟水,不澄清透明的為硬水B.品味是否有異味,無異味的為軟水,有異味的為硬水C.用肥皂水進(jìn)展區(qū)分,易起泡沫的為軟水,不易起泡沫的為硬水D.用加熱的方法進(jìn)展區(qū)分,不生成水垢或不易生成水垢的為軟水,易生成水垢的為硬水解析:只含Ca2+、Mg2+的水是無色的,也沒有異味,A、B錯;Ca2+、Mg2+與肥皂反響生成不溶于水的物質(zhì),不易起泡,C正確;假設(shè)水的硬度是暫時硬度,這種水經(jīng)過煮沸以后,水里所含的碳酸氫鈣或碳酸氫鎂就會分解,生成不溶于水的碳酸鈣

7、和難溶于水的氫氧化鎂沉淀,形成水垢;假設(shè)水的硬度是永久硬度,加熱沒有沉淀物質(zhì)生成,不會形成水垢,D錯。答案:C10.天然水里一般含有Ca2+、Mg2+等多種離子。人們把含有較多量Ca2+、Mg2+的水叫作硬水,含有較少量或不含Ca2+、Mg2+的水叫作軟水;降低水中Ca2+、Mg2+含量的過程叫作硬水軟化。假如硬度太高含Ca2+、Mg2+的濃度太大會給消費(fèi)、生活帶來很多不利,因此硬水的軟化是水處理的重要方面之一。離子交換法常用于工業(yè)鍋爐用水的軟化。離子交換劑多種多樣,磺化煤NaR就是一種陽離子交換劑。1寫出用磺化煤軟化含Ca2+、Mg2+濃度較高的硬水的化學(xué)方程式:。2用藥劑軟化法軟化過的水總

8、是含有一定濃度的Ca2+、Mg2+,其原因是。3參考燒水后的鍋或壺中結(jié)有水垢的現(xiàn)象分析說明,假如用硬度太高的水作鍋爐用水,主要的不利因素是。解析:2CaCO3、MgOH2在水中都有一定的溶解才能。3水垢是熱的不良導(dǎo)體。答案:12NaR+Ca2+CaR2+2Na+、2NaR+Mg2+MgR2+2Na+2CaCO3、MgOH2雖然溶解度較小,但不是絕對不溶3鍋爐結(jié)垢,熱傳遞效率下降,浪費(fèi)能源,甚至引起鍋爐爆炸11.高鐵酸鈉Na2FeO4是一種新型水處理劑,它有比高錳酸鉀更強(qiáng)的氧化性,在水中反響被復(fù)原為Fe3+。1高鐵酸鈉中鐵元素的化合價為;高鐵酸鈉能消毒殺菌,這是基于它的什么性質(zhì)。2高鐵酸鈉用于水

9、處理,除了能消毒殺菌外,它還能沉降水中的懸浮雜質(zhì),起到凈水作用,請說明其凈水原理:。解析:高錳酸鉀是強(qiáng)氧化劑,常用于消毒殺菌,結(jié)合傳統(tǒng)的自來水消毒用液氯的原理,顯然Na2FeO4因強(qiáng)氧化性而能殺菌消毒;其鐵元素的復(fù)原產(chǎn)物為Fe3+,Fe3+可發(fā)生水解,生成FeOH3膠體,故有類似于明礬的凈水作用。答案:1+6強(qiáng)氧化性2高鐵酸鈉的復(fù)原產(chǎn)物是Fe3+,Fe3+可發(fā)生水解,生成FeOH3膠體,它可吸附水中懸浮的雜質(zhì)或泥沙膠粒等一起凝聚而沉降,到達(dá)凈水的效果12.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)劣直接影響人體安康。請答復(fù)以下問題:1天然水中溶解的氣體主要有、。2天然水在凈化

10、處理過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的水是指每升水含10 mg CaO或與之相當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)如7.1 mg MgO。假設(shè)某天然水中cCa2+=1.210-3 molL-1,cMg2+=610-4 molL-1,那么此水的硬度為。5假設(shè)4中的天然水還含有cHCO3-=810-4 molL-1,現(xiàn)要軟化10 m3這種天然水,那么需先參加CaOH2 g,后參加Na2CO3 g。解析:1天然水中溶解的氣體來自空氣,所以主要是O2、CO2或N2。2凈化處理水的原理就是利用鋁鹽、鐵鹽水解產(chǎn)生的膠體來吸附天然水中的懸浮物,同時也可以破壞其他帶異性電荷

11、的膠體,使其聚沉而到達(dá)凈化的目的,所以常用的混凝劑有明礬、硫酸鋁、硫酸鐵、硫酸亞鐵等。3軟化水的目的是除去水中的鈣離子和鎂離子,降低水的硬度,而凈化水的目的是使水中的懸浮物和其他雜質(zhì)沉淀下來。4根據(jù)題給水的硬度的定義可計(jì)算出水的硬度:水的硬度=1.210-3molL-11 L56 gmol-1103mg/g10 mg+610-4molL-11 L40 gmol-1103mg/g7.1 mg105利用石灰-純堿法軟化水發(fā)生反響的離子方程式有:HCO3-+OH-CO32-+H2OMg2+2OH-MgOH2Ca2+CO32-CaCO3由題意知nHCO3-=810-4 molL-110 m3103 Lm-3=8 mol,nMg2+=610-4 molL-110 m3103 Lm-3=6 mol,nCa2+=1.210-3 molL-110 m3103 Lm-3=12 mol,由方程式知共需要OH-的物質(zhì)的量為nOH-=8 mol+26 mol=20 mol,所以mCaOH2=20mol274 gmol-1=740 g。參加CaOH2后溶液中共含有Ca2+的物質(zhì)的量為nCa2+=12 mol+10 mol=22 mol。由方程式知共需n總CO32-=22 mol,而方程式提供的CO32-的物質(zhì)的量為n1CO32-=8 mol,所以還需要參加的CO32-的物質(zhì)的量為nCO32-=