2022人教化學(xué)知能優(yōu)化訓(xùn)練《獲取潔凈的水》

1．鍋爐長期燒煮硬水結(jié)成的鍋垢的成分是(雙選)()A．MgCO3 B．CaSO3C．Mg(OH)2 D．CaCO3解析：選CD。硬水加熱發(fā)生的反應(yīng)有：Ca(HCO3)2eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())CaCO3↓＋CO2↑＋H2OMg(HCO3)2eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())MgCO3↓＋CO2↑＋H2OMgCO3＋H2Oeq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())Mg(OH)2↓＋CO2↑。2．軟化含有Ca(HCO3)2的硬水的方法是()A．加適量的Ca(OH)2B．通入CO2C．加入鹽酸或硫酸D．加熱解析：選D。軟化含有Ca(HCO3)2的硬水的方法可以用加熱法，Ca(HCO3)2eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())CaCO3↓＋CO2↑＋H2O；加入Ca(OH)2不容易控制量；通入CO2不反應(yīng)；加鹽酸不能除Ca2＋，加H2SO4生成CaSO4微溶于水，Ca2＋濃度較大。3．檢驗(yàn)?zāi)车靥烊凰欠駷橛菜铎`敏的試劑是()A．Na2CO3溶液 B．肥皂水C．石灰水 D．AgNO3溶液解析：選B。肥皂水遇到硬水以后能產(chǎn)生沉淀，所以這種方法最簡便、靈敏。4．(2022年大慶一中高二檢測)用下列方法除去含Ca2＋、Mg2＋、HCOeq\o\al(－,3)、Cl－的硬水，所得水含離子濃度最小的是()A．蒸餾 B．加熱煮沸法C．用石灰純堿法 D．用離子交換法解析：選A。蒸餾可以制得非常純的蒸餾水，幾乎不含任何雜質(zhì)離子，所以A項(xiàng)是正確的；加熱煮沸法只可降低Ca2＋、Mg2＋、HCOeq\o\al(－,3)的濃度，但不能除去Cl－；石灰純堿法或離子交換法雖比加熱煮沸除去Ca2＋、Mg2＋徹底，但仍不能完全除去，也不能除去其它陰離子，并在除掉Ca2＋、Mg2＋的同時(shí)增加了Na＋的濃度。所以B、C、D項(xiàng)均不正確。5．離子交換樹脂可能是一種()A．非電解質(zhì)B．有機(jī)高分子電解質(zhì)C．易溶于水的物質(zhì)D．在溶液中能與異性離子交換的電解質(zhì)解析：選B。陽離子交換樹脂因能提供陽離子，可見是電解質(zhì)，陽離子與同性離子Ca2＋或Mg2＋交換；通過離子交換樹脂，水會更純凈而不引入雜質(zhì)，可見離子交換樹脂不易溶于水。6．氫型陽離子交換樹脂的主要反應(yīng)可表示為2HR＋M2＋=MR2＋2H＋。若將100mL只含Ca2＋的水經(jīng)過此陽離子交換柱后，流出液用mol/LNaOH溶液中和，用去NaOH溶液mL，則此100mL水中含Ca2＋()A．mg B．mgC．mg D．mg解析：選C。由離子交換原理及中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，得下列關(guān)系式：Ca2＋～2H＋～2NaOH。則100mL水中含Ca2＋的質(zhì)量是mol/L×0.02L×eq\f(1,2)×40g/mol×1000mg/g＝7．為保證青少年和兒童的健康成長，每天飲用的水應(yīng)含有一定量的鈣、鎂等離子。目前市售的“蒸餾水”“純凈水”因不含有鈣、鎂離子，不宜長期、大量飲用。為保證青少年兒童的健康成長，這些飲料水應(yīng)添加一些化學(xué)物質(zhì)。這些微量添加物應(yīng)該是()A．精鹽 B．石灰石粉C．可溶的鈣和鎂的碳酸氫鹽 D．膽礬解析：選C。人體需要微量的礦物元素，應(yīng)適當(dāng)補(bǔ)充，添加精鹽，會使體液失水；補(bǔ)充石灰石(CaCO3)不利于人體吸收且易出現(xiàn)結(jié)石；補(bǔ)充膽礬(CuSO4·5H2O)易引起重金屬(Cu2＋)中毒。8．關(guān)于離子交換法軟化硬水，下列敘述正確的是(雙選)()A．磺化煤能使永久硬水軟化，因其有效地除去了水中的Ca2＋、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)等離子B．經(jīng)磺化煤軟化處理后，水中Na＋濃度增大C．經(jīng)磺化煤軟化處理后，從水中分離出CaCO3、Mg(OH)2等難溶物D．磺化煤軟化硬水，使水中Ca2＋、Mg2＋離子濃度減小解析：選BD。A項(xiàng)磺化煤只能除去水中的Ca2＋、Mg2＋，不能除Cl－、SOeq\o\al(2－,4)；C項(xiàng)經(jīng)磺化煤處理后生成CaR2、MgR2，并不是CaCO3、Mg(OH)2等。9．(2022年石家莊高二檢測)水可以造福人類，但水被污染后卻會給人類造成災(zāi)難。為了防止水被污染，下面①～⑤項(xiàng)措施中，可以采用的是()①抑制水中所有動植物的生長②生活污水經(jīng)過凈化處理后再排放③禁止使用農(nóng)藥和化肥④不任意排放工業(yè)廢水⑤減少空氣中硫氧化物和氮氧化物的含量，防止形成酸雨A．①②④ B．③④⑤C．②④⑤ D．②③④解析：選C。為了防止水污染，只能盡量減少或不使用能產(chǎn)生污染的物質(zhì)，減少污染物的任意排放。10．關(guān)于硬水的下列敘述中，錯(cuò)誤的是()A．硬水中的Ca2＋、Mg2＋離子可阻礙肥皂起泡B．用漂白粉對自來水消毒，會增加水的硬度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：選C。C項(xiàng)向硬水中加入明礬，只能對一些懸浮物質(zhì)吸附，并不能除去其中的Ca2＋、Mg2＋使之軟化。11．最近科學(xué)研究表明，用氯氣殺滅自來水中的病菌并非優(yōu)良的方法，氯胺(NH2Cl)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．NH2Cl＋HCl=NH3↑＋Cl2↑B．NH2Cl＋H2ONH3＋HClOC．NH2Cl=NHeq\o\al(＋,2)＋Cl－D．NH2Cl＋HClONH2ClO＋HCl解析：選B。根據(jù)題意：NH2Cl可在水中生成一種更好的強(qiáng)消毒劑，只能是HClO。12．用自來水配制NaOH溶液時(shí)，往往會產(chǎn)生白色渾濁，因?yàn)榘l(fā)生了反應(yīng)________________________________________________________________________、________________________________________________________________________、________________________________________________________________________。解析：自來水中含有Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2，根據(jù)離子反應(yīng)的規(guī)律不難得到答案。答案：Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓Ca2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)＋2OH－=CaCO3↓＋COeq\o\al(2－,3)＋2H2OMg2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)＋4OH－=Mg(OH)2↓＋2COeq\o\al(2－,3)＋2H2O13．取某地下水(含暫時(shí)硬度和永久硬度)作如下實(shí)驗(yàn)：(1)加熱煮沸足夠長時(shí)間所得沉淀主要是____________________，反應(yīng)的離子方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)取上述水樣加入澄清的石灰水，反應(yīng)的離子方程式是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)第(2)步操作完成后，在所得溶液中加入Na2CO3溶液，有何現(xiàn)象____________________，反應(yīng)的離子方程式為__________________________。答案：(1)Mg(OH)2、CaCO3Ca2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)eq\o(=,\s\up7(△))CaCO3↓＋CO2↑＋H2O，Mg2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)eq\o(=,\s\up7(△))MgCO3↓＋CO2↑＋H2O，MgCO3＋H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Mg(OH)2↓＋CO2↑(2)Ca2＋＋HCOeq\o\al(－,3)＋OH－=CaCO3↓＋H2O，Mg2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)＋4OH－=Mg(OH)2↓＋2COeq\o\al(2－,3)＋2H2O，Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓(3)有沉淀Ca2＋＋COeq\o\al(2－,3)=CaCO3↓14．(2022年高考課標(biāo)全國卷)[化學(xué)——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。請回答下列問題：(1)天然水中溶解的氣體主要有________、________；(2)天然水在凈化處理過程中加入的混凝劑可以是________________________________(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10mgCaO或與之相當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)(如mgMgO)。若某天然水中c(Ca2＋)＝×10－3mol·L－1，c(Mg2＋)＝6×10－4mol·L－1，則此水的硬度為________；(5)若(4)中的天然水還含有c(HCOeq\o\al(－,3))＝8×10－4mol·L－1，現(xiàn)要軟化10m3這種天然水，則需先加入Ca(OH)2________g，后加入Na2CO3________g。解析：(4)將Mg2＋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，則此天然水中鈣離子的總濃度為×10－3mol·L－1，每升水中相當(dāng)于含CaO的質(zhì)量為：×10－3mol·L－1×1L×56g·mol(5)含有暫時(shí)硬度的硬水在軟化時(shí)需先將Mg2＋形成的硬度轉(zhuǎn)化為Ca2＋形成的硬度。10m3天然水中含有Mg2＋的物質(zhì)的量為：104L×6×10－4mol/L＝6mol，將其轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2沉淀時(shí)需OH－12mol。此天然水中含有的HCOeq\o\al(－,3)也會和OH－發(fā)生反應(yīng)，將8molHCOeq\o\al(－,3)轉(zhuǎn)化為COeq\o\al(2－,3)時(shí)需OH－8mol，所需OH－總量為20mol，即所需Ca(OH)210mol，其質(zhì)量為740g。天然水中含有Ca2＋12mol，所加Ca(OH)2中含Ca2＋10mol，此時(shí)共有Ca2＋22mol，其中由HCOeq\o\al(－,3)轉(zhuǎn)化的COeq\o\al(2－,3)沉淀出Ca2＋8mol，將其余Ca2＋沉淀下來還需外加COeq\o\al(2－,3)14mol，即需要加入Na2CO31484g。答案：(1)O2CO2(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，達(dá)到凈化目的(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，而水的軟化是除去水中的鈣離子和鎂離子(4)10°(5)740148415．(2022年衡陽教學(xué)質(zhì)量檢測)我國規(guī)定飲用水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)必須符合下列要求：pH～Ca2＋、Mg2＋總濃度＜mol·L－1細(xì)菌總數(shù)＜100個(gè)·mL－1以下是源水處理成自來水的工藝流程示意圖：(1)源水中含Ca2＋、Mg2＋、HCOeq\o\al(－,3)、Cl－等，加入石灰后有Ca(OH)2生成，進(jìn)而發(fā)生若干復(fù)分解反應(yīng)，寫出其中一個(gè)離子方程式________________________________________________________________________。(2)凝聚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(xué)過程③是物理和化學(xué)過程FeSO4·7H2O是常用的凝聚劑，它在水中最終生成________________沉淀。(3)通入CO2的目的是____________________。(4)氣體A的作用是__________________，這種作用是基于氣體A和水反應(yīng)的產(chǎn)物具有________性。(5)下列物質(zhì)中，________可以作為氣體A的代用品(填寫編號)。①Ca(ClO)2②NH3(液)③K2FeO4④SO2解析：(2)凝聚劑要除去固體懸浮顆粒，首先要水解生成膠體再吸附雜質(zhì)，有化學(xué)變化和物理過程。(3)CO2氣體的作用是除Ca2＋，改變?nèi)芤旱膒H。(5)根據(jù)氣體A具有強(qiáng)氧化性，可知作代用品的可以是①③。答案：(1)Ca2＋＋HCOeq\o\al(－,3)＋OH－=CaCO3↓＋H2O(2)③膠狀Fe(OH)3(3)除Ca2＋，調(diào)pH(4)殺菌消毒強(qiáng)氧化(5)①③16．以下是與綠色化學(xué)、環(huán)境保護(hù)和人類健康息息相關(guān)的三個(gè)主題，請根據(jù)已知信息回答有關(guān)問題：(1)下列制備氯乙烷的反應(yīng)中原子經(jīng)濟(jì)性最高的是(可多選)________。A．CH2=CH2＋HCl→CH3CH2ClB．CH3CH2OH＋HCl→CH3CH2Cl＋H2OC．CH3CH3＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光照),\s\do5())CH3CH2Cl＋HClD．CH2=CHCl＋H2eq\o(→,\s\up7(催化劑))CH3CH2Cl由上述四個(gè)反應(yīng)可歸納出，原子經(jīng)濟(jì)性高的是________反應(yīng)(填反應(yīng)類型)。(2)有毒物質(zhì)的無害化也是綠色化學(xué)研究的內(nèi)容之一。ClO2是一種性能優(yōu)良的消毒劑，還可將廢水中少量的S2－、NOeq\o\al(－,2)和CN－等有毒有害的還原性酸根離子氧化去除。請寫出用ClO2將廢水中劇毒的CN－氧化成無毒氣體的離子方程式__________________________，并說明該方法的優(yōu)點(diǎn)____________________________。(3)下圖為某飲用水廠從天然水制備純凈水(去離子水)的工藝流程示意圖：活性炭的作用是__________________；O3消毒的優(yōu)點(diǎn)是__________________。A、B中放置的物質(zhì)名稱分別是：A_________