2022年高中化學(xué)人教版選修二（學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)）第二單元 化學(xué)與資源開(kāi)發(fā)利用 學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)5含解析

學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)(五)(建議用時(shí)：45分鐘)[學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)]1．下列關(guān)于水資源利用的說(shuō)法中不正確的是()A．加強(qiáng)工業(yè)用水系統(tǒng)的環(huán)保改造，提高水的重復(fù)利用率B．加強(qiáng)城市生活污水處理，堅(jiān)持達(dá)標(biāo)排放C．加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，建立水資源節(jié)約型、環(huán)保型的國(guó)民經(jīng)濟(jì)體系D．推廣使用純凈水代替自來(lái)水作為生活用水，以保障用水安全【解析】用純凈水代替自來(lái)水并不能節(jié)約水資源，長(zhǎng)期飲用純凈水對(duì)人體健康也不利?！敬鸢浮緿2．我國(guó)淡水資源非常短缺，所以在生產(chǎn)和生活中應(yīng)該()A．減少飲水量，以節(jié)約用水B．將生活用水、工廠廢水直接排放到湖泊或海洋中C．既要防止和消除水體污染，又要節(jié)約用水D．水是取之不盡、用之不竭的天然資源【解析】人體內(nèi)水量不能太少，故不能減少飲水量，A錯(cuò)；直接排放污水會(huì)造成水污染，B錯(cuò)；水并不是不會(huì)枯竭的，故D錯(cuò)。【答案】C3．下列所述情況可能引起水污染的是()①城市生活污水的任意排放②農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中農(nóng)藥、化肥的施用不當(dāng)③海上油輪石油泄漏④工業(yè)生產(chǎn)中廢液、廢渣、廢氣的排放A．①③ B．①④C．②④ D．①②③④【解析】該題所列幾項(xiàng)均會(huì)引起水體污染。【答案】D4．污水經(jīng)過(guò)一級(jí)、二級(jí)處理后，還含有少量Cu2＋、Hg2＋、Pb2＋等重金屬離子，可加入沉淀劑使其沉淀。下列物質(zhì)不能作為沉淀劑的是()A．氨水 B．硫化氫氣體C．硫化鈉溶液 D．純堿溶液【解析】題目要求就是生成沉淀，后加的試劑均要求過(guò)量。加氨水會(huì)有絡(luò)合離子的生成，不能全生成沉淀，硫化氫、硫化鈉與重金屬離子都會(huì)有沉淀生成，純堿加入可調(diào)節(jié)pH值使重金屬離子沉淀?！敬鸢浮緼5．下列說(shuō)法不正確的是()A．蒸餾法淡化海水是將水加熱蒸發(fā)汽化，然后將蒸汽冷凝而得到蒸餾水的方法B．離子交換膜分為陽(yáng)膜和陰膜，陽(yáng)膜只允許陽(yáng)離子通過(guò)，陰膜只允許陰離子通過(guò)，這就是離子交換膜的選擇透過(guò)性C．陽(yáng)離子交換樹(shù)脂中的H＋可與水中的金屬陽(yáng)離子M＋交換D．陰離子交換樹(shù)脂中既含有陽(yáng)離子，又含有陰離子，因此既能與水中的陽(yáng)離子交換，又能與水中的陰離子交換【解析】陰離子交換樹(shù)脂的交換基團(tuán)是OH－，只能與溶液中的陰離子交換?！敬鸢浮緿6．下列說(shuō)法中，不正確的是()A．加熱法只可軟化具有暫時(shí)硬度的硬水B．海水淡化的主要方法有蒸餾法和電滲析法等C．反應(yīng)2NaR＋Ca2＋=CaR2＋2Na＋的逆反應(yīng)在一定條件下也能發(fā)生D．硬水軟化就是除凈水中的Ca2＋和Mg2＋【解析】加熱法只能軟化具有暫時(shí)硬度的水，[Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2受熱可分解為CaCO3、Mg(OH)2而除去]，不能軟化永久硬水。硬水軟化是指減少或除去水中的Ca2＋和Mg2＋，不能除凈。故D項(xiàng)不正確。【答案】D7．某溶液中含有Fe2＋、Al3＋、Ag＋、Cu2＋，為分別得到各含一種金屬陽(yáng)離子的沉淀物?？刹扇、偻ㄈ際2S氣體，②通過(guò)CO2氣體，③加入鹽酸，④加入氫氧化鈉溶液四個(gè)步驟，每次通入或加入試劑均過(guò)量，且每次都把沉淀物濾出，其正確的操作順序是()A．③①④② B．①③④②C．④②①③ D．④②③①【解析】要使離子逐一沉淀出來(lái)，即每加一種試劑，只得一種沉淀。若先加NaOH，則四種離子都會(huì)出現(xiàn)沉淀，NaOH過(guò)量，只有Al(OH)3溶解，其余均為沉淀，故先加NaOH是不可以的，排除C、D。若先加H2S氣體，則Ag＋、Fe2＋和Cu2＋都會(huì)沉淀出來(lái)，故排除B。A中先加③鹽酸至過(guò)量，則Ag＋形成AgCl沉淀出來(lái)；再加①H2S氣體，Cu2＋形成CuS沉淀出來(lái)；由于第一步中加入鹽酸過(guò)量，所以不生成FeS沉淀，F(xiàn)eS不溶于水，但溶于酸；再加入④NaOH過(guò)量，Al3＋形成AlOeq\o\al(－,2)，F(xiàn)e2＋形成沉淀；最后通入②CO2氣體，可以使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?！敬鸢浮緼8．某冶金廠廢水的pH為4.5，含超標(biāo)10倍的Pb2＋。該廠處理廢水的下列設(shè)計(jì)中，比較合理的是()A．用離子交換法除去Pb2＋B．在廢水中加硫酸，生成PbSO4沉淀C．在廢水中加NaOH，調(diào)節(jié)pH到11.0，使Pb2＋轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀D．在廢水中加石灰，調(diào)節(jié)pH到11.0，使Pb2＋轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀【解析】廢水量太大，不能用離子交換法；加硫酸雖能除去Pb2＋，但增加了溶液酸度；因石灰比NaOH廉價(jià)，故選用石灰?！敬鸢浮緿9．某金屬氧化物在光照條件下能生成具有很強(qiáng)氧化能力的物質(zhì)，可用來(lái)消除空氣或水體中的污染物。下列有關(guān)該金屬氧化物應(yīng)用的敘述不正確的是()A．將形成酸雨的SO2氧化為SO3B．將家居裝修揮發(fā)出的甲醛氧化為CO2和H2OC．將醫(yī)藥廢水中的苯酚氧化成H2O和CO2D．將電鍍廢水中的氰根離子(CN－)氧化成CO2和N2【解析】從“可用來(lái)消除空氣或水體中的污染物”著手分析，A中將SO2氧化成SO3會(huì)加劇污染?！敬鸢浮緼10．用高鐵酸鈉(Na2FeO4)對(duì)來(lái)自河湖的淡水消毒是城市飲用水處理的一種新技術(shù)，下列對(duì)Na2FeO4用于飲用水消毒處理的分析正確的一項(xiàng)是()A．Na2FeO4在溶液中顯強(qiáng)堿性，能消毒殺菌B．在Na2FeO4中Fe為＋6價(jià)，具有強(qiáng)氧化性，能消毒殺菌C．Na2FeO4的還原產(chǎn)物是Fe3＋，易水解為Fe(OH)3膠體，可使水中懸浮物聚沉沉降D．Na2FeO4的還原產(chǎn)物是Fe2＋，易水解為Fe(OH)2，可使水中懸浮物聚沉沉降【解析】Na2FeO4屬于強(qiáng)堿弱酸鹽，其溶液呈堿性，但不是強(qiáng)堿性，也不是它能殺菌消毒的主要原因。C項(xiàng)描述雖然正確，卻與本題要求無(wú)關(guān)?！敬鸢浮緽[能力提升]11．水處理技術(shù)在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛?！緦?dǎo)學(xué)號(hào)：64570012】(1)含有較多________離子的水稱(chēng)為硬水。硬水加熱后產(chǎn)生碳酸鹽沉淀的離子方程式為_(kāi)_________________________________(寫(xiě)一個(gè)即可)。(2)將RH型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂和ROH型陰離子交換樹(shù)脂串接來(lái)軟化天然硬水，應(yīng)該先使硬水通過(guò)________(填“RH”或“ROH”)型離子交換樹(shù)脂，原因是________________________________________________________________________________________________________。(3)通過(guò)施加一定壓力使水分子通過(guò)半透膜而將大分子或離子截留，從而獲得純凈水的方法稱(chēng)為_(kāi)_______________。電滲析法凈化水時(shí)，使離子通過(guò)半透膜的推動(dòng)力是________________。(4)檢驗(yàn)蒸餾水的純度時(shí)，最簡(jiǎn)單易行的方法是測(cè)定水的______________?！窘馕觥?1)含有較多的鈣、鎂離子的水稱(chēng)為硬水；加熱硬水產(chǎn)生碳酸鹽的化學(xué)方程式為Ca(HCO3)2eq\o(=,\s\up15(△))CaCO3↓＋CO2↑＋H2O；Mg(HCO3)2eq\o(=,\s\up15(△))MgCO3↓＋CO2↑＋H2O，故離子方程式為Ca2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)eq\o(=,\s\up15(△))CaCO3↓＋CO2↑＋H2O；Mg2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)eq\o(=,\s\up15(△))MgCO3↓＋CO2↑＋H2O。(2)先通過(guò)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂RH，因溶液中鎂離子易與ROH型陰離子交換樹(shù)脂反應(yīng)生成Mg(OH)2影響交換效果。(3)通過(guò)施加一定壓力使水分子通過(guò)半透膜而將大分子或離子截留，獲得純凈水的方法稱(chēng)為反滲透法。電滲析法凈化水時(shí)，使離子通過(guò)半透膜的推動(dòng)力是電勢(shì)差(或電場(chǎng)力)。(4)水越純，電導(dǎo)率越小或電阻率越大，可用于測(cè)定水的純度?！敬鸢浮?1)鈣、鎂Ca2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)eq\o(=,\s\up15(△))CaCO3↓＋CO2↑＋H2O(或Mg2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)eq\o(=,\s\up15(△))MgCO3↓＋CO2↑＋H2O)(2)RH先通過(guò)陰離子交換樹(shù)脂可能產(chǎn)生Mg(OH)2等沉淀而影響樹(shù)脂交換效果(3)反滲透法電勢(shì)差(或電場(chǎng)力)(4)電導(dǎo)率(或電阻率)12．自然環(huán)境提供的能夠?yàn)槿祟?lèi)利用的淡水資源并不豐富，而且淡水資源缺乏的形勢(shì)日益嚴(yán)峻。地球的海水總量約為1.3×109億噸，是人類(lèi)最大的水資源庫(kù)。電滲析法是近年發(fā)展起來(lái)的一種較好的海水淡化技術(shù)，其原理如下圖所示：回答下列問(wèn)題：(1)大海中的海水________(填“能”或“不能”)直接通入到裝置中，理由是__________________________________________________________。(2)a是電源的________極，b是電源的______極。(3)①是________(填“淡水”或“濃水”)室，Ⅱ口排出的是________(填“淡水”或“濃水”)。(4)電滲析法的主要原理是________________________________________________________________________________________________________。(5)該裝置產(chǎn)生的濃水________(填“能”或“不能”)直接排放，理由為_(kāi)_______________________________________________________________________________________________________。【解析】海水中有些懸浮雜質(zhì)不能用離子交換除去，必須經(jīng)過(guò)沉降、過(guò)濾后才能進(jìn)入淡化裝置；從電源連接電極名稱(chēng)可判斷電源電極名稱(chēng)，陰極接電源負(fù)極，陽(yáng)極接電源正極；利用電場(chǎng)作用，使海水中陰、陽(yáng)離子分別向陽(yáng)、陰極定向移動(dòng)，但在陽(yáng)膜和陰膜的離子選擇性透過(guò)作用下，使有的間隔內(nèi)離子濃度變大(如②間隔)，有的間隔內(nèi)離子濃度變小(如①間隔)，這樣就可以分別得到濃水和淡水；排出的濃水中含大量鹽分，直接排放會(huì)改變水質(zhì)，排到土壤中會(huì)導(dǎo)致土壤鹽堿化，故不能直接排放?！敬鸢浮?1)不能海水中往往有一些懸浮雜質(zhì)，需要把這些懸浮雜質(zhì)經(jīng)過(guò)沉降、過(guò)濾除去后才能通入到裝置中(2)負(fù)正(3)淡水濃水(4)在電場(chǎng)作用下，海水中的陽(yáng)離子趨向陰極，陰離子趨向于陽(yáng)極，但在陰膜和陽(yáng)膜的選擇性透過(guò)作用下，使有的間隔內(nèi)離子濃度變小，從而使海水淡化(5)不能產(chǎn)生的濃水中含大量鹽分，直接排放可能會(huì)改變水質(zhì)、導(dǎo)致土壤鹽堿化13．隨著全球淡水資源危機(jī)日益嚴(yán)重，世界各國(guó)都把目光投向了占全球總水量約97%的汪洋大海，希望從苦澀的海水中提取可以飲用的淡水。目前海水淡化有了許多新工藝，最廣泛應(yīng)用的為多級(jí)閃蒸法，其流程示意圖如下圖。已知一級(jí)閃蒸室和二級(jí)閃蒸室內(nèi)的壓強(qiáng)分別是p1和p2，且p2<p1<1.013×105Pa。請(qǐng)回答：(1)②處海水的溫度比①處海水溫度高的原因是________________________________________________________________________________________________________。(2)鹽水能夠從一級(jí)閃蒸室流入二級(jí)閃蒸室的原因是________________________________________________________________________________________________________。(3)為降低能耗，多級(jí)閃蒸法采取了降壓和______兩項(xiàng)措施。降壓可以降低能耗的理由是________________________________________________________________________________________________________。(4)海水淡化亦稱(chēng)海水脫鹽。該工業(yè)過(guò)程包括海水預(yù)處理、脫鹽、淡化水的后處理等。下列屬于海水預(yù)處理的是________、________、________。(填序號(hào))為了檢驗(yàn)所收集的淡水是否含有氯離子，通常采用的試劑是_____________。①淡水收集②除掉懸浮物③殺滅海洋生物④除掉海水中的鹽分⑤水質(zhì)檢測(cè)⑥降低海水渾濁度【解析】(1)受熱后的海水進(jìn)入一級(jí)閃蒸室，水蒸氣經(jīng)過(guò)冷卻后，一部分轉(zhuǎn)化為淡水。由于一級(jí)閃蒸室中的壓強(qiáng)大于二級(jí)閃蒸室，所以一級(jí)閃蒸室中余下的鹽水可進(jìn)入二級(jí)閃蒸室，水蒸氣被再次冷卻。由于p2<p1<1.013×105Pa，所以一級(jí)閃蒸室和二級(jí)閃蒸室均屬于減壓蒸餾，同時(shí)又充分利用了熱交換，這樣可以節(jié)約能源。(4)中的①⑤均屬于淡化水的后處理，④屬于脫鹽，②③⑥屬于海水預(yù)處理。【答案】(1)海水經(jīng)過(guò)閃蒸室時(shí)，吸收了管外水蒸氣放出的熱量，溫度升高(2)二級(jí)閃蒸室的壓強(qiáng)小于一級(jí)閃蒸室的壓強(qiáng)(或p2<p1)，所以鹽水流入二級(jí)閃蒸室(3)熱交換降壓后水的沸點(diǎn)降低，水汽化所需要的能量減小(4)②③⑥硝酸銀溶液和稀硝酸14．(2016·哈爾濱六中三模)某工廠廢水中含有CN－和Cr2Oeq\o\al(2－,7)等離子，需經(jīng)污水處理達(dá)標(biāo)后才能排放，污水處理廠擬用下列流程進(jìn)行處理：回答下列問(wèn)題：(1)上述處理廢水流程中主要采用的方法是________。(2)流程②中，反應(yīng)后無(wú)氣體放出，該反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)___________________________________________________。(3)含Cr3＋廢水需進(jìn)一步處理，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)處理方案：____________________________________________________。(4)反應(yīng)③中，每消耗0.4molCr2Oeq\o\al(2－,7)，轉(zhuǎn)移2.4mole－，該反應(yīng)離子方程式為：____________________________________________________。(5)取少量待測(cè)水樣于試管中，加入NaOH溶液觀察到有藍(lán)色沉淀生成，繼續(xù)加至不再產(chǎn)生藍(lán)色沉淀為止，再向溶液中加入足量Na2S溶液，藍(lán)色沉淀轉(zhuǎn)化成黑色沉淀，解釋產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因：________________________________________________________________________________________________________。【解析】(1)根據(jù)反應(yīng)原理可知，