蘇教化學(xué)選修化學(xué)與技術(shù)專(zhuān)題第一單元水的凈化與污水處理

第一單元水的凈化與污水處理___________________________;_____________________________.利用混凝劑除去的是一些懸浮雜質(zhì),常用的混凝劑除明礬外,還有FeCl3等.三價(jià)鐵鹽能發(fā)生水解反應(yīng),生成的_____________能吸附水中的懸浮物而沉降,Fe(OH)3膠體生活中主要采用明礬作混凝劑,其凈水的原理為:水解反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________________,離子方程式是__________________________________.

某綜合實(shí)踐活動(dòng)小組到自來(lái)水廠進(jìn)行參觀,了解到源水處理成自來(lái)水的工藝流程示意圖如下:例1(1)源水中含Ca2＋、Mg2＋、HCO、Cl－等,加入CaO后生成Ca(OH)2,進(jìn)而發(fā)生若干個(gè)復(fù)分解反應(yīng),試寫(xiě)出其中任意一個(gè)反應(yīng)的離子方程式_________________________________.(2)加入凝聚劑可以除去其中的懸浮固體顆粒，該過(guò)程是________(填寫(xiě)下列各項(xiàng)的序號(hào))。①只有物理過(guò)程，無(wú)化學(xué)過(guò)程②只有化學(xué)過(guò)程，無(wú)物理過(guò)程③既有化學(xué)過(guò)程又有物理過(guò)程FeSO4·7H2O是常用的凝聚劑，加入后最終生成紅褐色膠狀沉淀，則這種沉淀是________。(3)通入二氧化碳的目的是_____________________和____________________________.(4)氣體A的作用是___________________________.(5)下列物質(zhì)中,____________可以作為氣體A的代替品.(填寫(xiě)下列各項(xiàng)的序號(hào))①ClO2

②濃氨水③SO2

④濃硫酸思考感悟1．自來(lái)水廠處理水的過(guò)程是什么？【提示】

(1)篩濾：用篩子對(duì)水進(jìn)行篩濾，濾去顆粒較大的懸浮物。(2)沉淀：加入混凝劑靜置，將水中的懸浮物沉淀到池底部。(3)過(guò)濾:使水通過(guò)細(xì)沙,以除去沉淀和殘留的懸浮物.(4)曝氣:把水暴露在空氣中,使水與空氣的接觸面增大,增加水中氧的含量,以加速水中有機(jī)物的分解.(5)消毒:加入殺菌消毒劑殺滅水中的有害微生物.二、污水處理1.污水中的主要污染物有________、__________、植物養(yǎng)料、有機(jī)物質(zhì)、其他礦物質(zhì)、由土壤沖刷帶來(lái)的沉積物、__________等,也可能會(huì)因情況不同而有不同成分.需氧廢物傳染性物質(zhì)放射性物質(zhì)2.污水滾處理菊的主置要方刻法——生物斑化學(xué)寒方法(1綱)生物柴化學(xué)銹方法摟的定娃義:通常桶使用覺(jué)含有__芳__港__起__尾____秀__袍_的活媽性污庭泥,在強(qiáng)撿力通光入空落氣(曝氣)的條沾件下,微生遼物以政水中悼的__炭__憂__品__為養(yǎng)妨料生寧長(zhǎng)繁館殖,將有壞機(jī)物岡分解礎(chǔ)為_(kāi)_飾__、__督__等無(wú)需機(jī)物,從而擱達(dá)到燒凈化啦污水底的目弟的.(2摩)生物巨化學(xué)炊方法親的關(guān)夢(mèng)鍵:培養(yǎng)感好活尚性污既泥中甘的__聲____槳_,并提歡高處亡理過(guò)尚程的華曝氣路效率,使需敵氧微捕生物第獲得足額夠的__觀__他_.大量餓需氧社微生物有機(jī)途廢物CO2H2O微生物氧氣3.水的DO與BO樣D(1盞)D以O(shè)表示__城__禽__霸__賠__瞎__友__杰_.(2赤)B窗OD指水迫中有軟機(jī)物林經(jīng)微荒生物喜分解菠所需躺的氧叨氣量,污水稼中有暑機(jī)物善的含逃量越庭大,BO沸D越高,水的媽富營(yíng)遷養(yǎng)化程程度__撕__耽__這.水中固的溶球解氧箏量越高4．城牙市污謊水的輪再利誘用城市掛污水邁中__可__眾__甲__相_約占70瞞%,其次沖是__許__司__疊__棟_.工業(yè)蕩污水膏中含愚有某館些寶皆貴的崇資源,可__拴__涼__吧__恭__掠__校___憤_.生活井污水舉中含瘡有__外__舅__撈__線__肯__袖__抬__蘇_,是寶同貴的可肥源.城市蹤蝶污水證經(jīng)處注理后,成為控能二匯次利娛用的“中水”,可供謎農(nóng)林章灌溉領(lǐng)、灑拐水、挪消防菠、沖叛洗廁悉所之師用.在我妙國(guó)缺線水嚴(yán)逃重的俯大連勻、青幫島等削城市,_嫩__韻__肝__言_緩解晉了水非資源隸的短崖缺.工業(yè)序污水生活添污水回收弟再加怖工利用豐富繳的植綠物營(yíng)糞養(yǎng)素“中水”思考駕感悟2.現(xiàn)代亭污水宿處理滴技術(shù),按處挨理程能度劃逮分,可分炸為哪頑幾種撇？【提示】可分切為一爺級(jí)、酸二級(jí)傘和三幫級(jí)處抽理。一級(jí)削處理,主要坑去除咬污水供中呈吧懸浮開(kāi)狀態(tài)修的固細(xì)體污務(wù)染物品質(zhì),物理懷處理多法大爺部分務(wù)只能并完成頑一級(jí)傾處理鉗的要鍋求.經(jīng)過(guò)磁一級(jí)法處理涉的污玻水,B露OD物質(zhì)激一般幸可去店除30宗%左右,達(dá)不教到排樣放標(biāo)濫準(zhǔn).一級(jí)綁處理抱屬于援二級(jí)羽處理武的預(yù)泊處理.二級(jí)飽處理既，主粒要去碌除污喘水中總呈膠捉體和慮溶解嘩狀態(tài)事的有撓機(jī)污肺染物蕉質(zhì)(B等OD，CO尋D物質(zhì))，去倒除率逢可達(dá)90嗽%以上朝，使豬有機(jī)享污染平物達(dá)殿到排目放標(biāo)潔準(zhǔn)。三級(jí)勒處理號(hào)，進(jìn)里一步栽處理鐘難降慣解的考有機(jī)濫物、亂氮和透磷等款能夠暴導(dǎo)致韻水體脊富營(yíng)模養(yǎng)化叉的可覺(jué)溶性半無(wú)機(jī)簽物等肆。主較要方番法有疼生物偉脫氮繳除磷鞭法，蛇混凝樓沉淀滋法，閉砂濾株法，滴活性蛾炭吸坐附法匙，離覆子交朗換法獨(dú)和電反滲析蹄法等霸。課堂互動(dòng)講練現(xiàn)代水處理工藝要點(diǎn)一現(xiàn)代熱水處鍬理工退藝為鮮：混淋凝→肌沉淀貴→過(guò)赴濾→糕消毒.1．混糖凝劑司可加許入Al3＋或Fe3＋,現(xiàn)代主技術(shù)寨用聚汁合氯泉化鋁竊和聚呆合硫德酸鐵員作為口混凝蘋(píng)劑.2.混凝褲劑的旺凈水墾原理穿是Al3＋或Fe3＋與水巴中的OH－結(jié)合主成膠勻體,膠體烏能吸勁附水犁中的鉤懸浮認(rèn)物質(zhì)痛而沉忠降.(2戴)加入麗凝聚態(tài)劑除惡去其鐮中的允懸浮灰固體謙顆粒栗，該丘過(guò)程世是既繩有膠娛體的脊吸附負(fù)作用蒙也有著化學(xué)銜反應(yīng)恭，所股以既早有化呈學(xué)過(guò)跌程又維有物鞠理過(guò)桶程。Fe毒SO4·7被H2O加入起后生訪成紅網(wǎng)褐色Fe襲(O揮H)3膠狀擁沉淀心。(3補(bǔ))通入猾二氧俊化碳峽的目俗的是眾除去捉鈣離腔子并訊調(diào)節(jié)贏溶液薯酸度收。(4低)氣體A應(yīng)是光氯氣雪，其憲作用矮是殺撇菌消構(gòu)毒。(5艷)可以簡(jiǎn)找具桶有強(qiáng)柿氧化備性的Cl夢(mèng)O2代替斜?！疽?guī)律鐵方法】本題搬以自壁來(lái)水鍋的工渣藝流鈔程為齒出發(fā)助點(diǎn)，喝考查利了離椅子反剛應(yīng)、財(cái)膠體允性質(zhì)君、氯伸氣的桶消毒灰原理席等知營(yíng)識(shí)點(diǎn)魚(yú)，是悶一道蘿綜合品性較膽強(qiáng)的潑實(shí)驗(yàn)川流程家題。壘在解柿題時(shí)蕩注意轎與必裙修內(nèi)木容相振結(jié)合計(jì)，如缸離子講方程金式書(shū)飽寫(xiě)的振準(zhǔn)確覽性，CO2和Cl2的用中途等鈔都是練必修輛知識(shí)坊在化辟學(xué)與奸技術(shù)尚中的棍體現(xiàn)倘。變式軌訓(xùn)練1(2洞01脅0年邯僑鄲調(diào)音研)聚合膚氯化輪鋁是騎一種代新型軋、高爭(zhēng)效絮昨凝劑吧和凈份水劑憂，其庭單體叢是液巧態(tài)的催堿式南氯化罰鋁[A章l2(O撓H)nCl6－n]。本實(shí)捷驗(yàn)采封用鋁灘鹽溶陶液水猾解絮貍凝法既制備攤堿式拜氯化成鋁。緒其制皂備原陸料為補(bǔ)分布篩廣、燦價(jià)格團(tuán)廉的鑼高嶺呢土，施化學(xué)妥組成凈為：Al2O3(2壁5%～34什%)、Si菠O2(4叉0%～50浮%)、Fe2O3(0對(duì).5婆%～3.撲0%勵(lì))以及映少量蒼雜質(zhì)在和水想分。已知置氧化虹鋁有奇多種灶不同寒的結(jié)籌構(gòu)，蘿化學(xué)渡性質(zhì)纖也有克差異適，且惡一定父條件參下可灶相互瘦轉(zhuǎn)化再；高鑼嶺土肌中的麥氧化沉鋁難潛溶于留酸。勺制備離堿式瞧氯化配鋁的臥實(shí)驗(yàn)抗流程循如下黃：根據(jù)賞流程吩圖回童答下堪列問(wèn)你題：(1片)“煅燒”的目奮的是__怨__拴__緣瑞__枯__桿__鳴__柴__匯__嘗__棉__繡_.(2陡)配制萍質(zhì)量克分?jǐn)?shù)義為15懷%的鹽垮酸需收要20塞0mL30包%的濃劑鹽酸(密度踐約為1.剃15托g(shù)束/c虎m3)和__矩__末__網(wǎng)_g蒸餾頃水,配制寒用到承的儀根器有姑燒杯廳、玻嘴璃棒旅、__候__蔬_(dá)_饑_.(3耀)“溶解”過(guò)程剪中發(fā)適生反待應(yīng)的鳴離子別方程脆式為_(kāi)_賢__退__禾__負(fù)__區(qū)__蓄__泰__捕__榆__芽__惕__聯(lián)__越__期__蠻__缸__奇__泥__湖__盤(pán)__援.(4柳)加少無(wú)量鋁坦粉的欄主要裳作用瘦是__功__緞__羊__棚__聯(lián)__版__毅__春_.(5榨)“調(diào)節(jié)爸溶液pH在4.予2～4.嫩5”的過(guò)熊程中蠻，除震添加撲必要妥的試鞭劑,還需爺借助沉的實(shí)奮驗(yàn)用錯(cuò)品是__綱__顏__炊_;“蒸發(fā)給濃縮”需保憲持溫圍度在90～10嶼0℃,控制鞋溫度請(qǐng)的實(shí)摧驗(yàn)方隙法是__零__夾__去__權(quán)__妥__申__內(nèi)__敏__雖__農(nóng)__烏__第__沃__觸__季__扮__翁_回__侵__高_(dá)_論__強(qiáng)__磁_(tái)_淚__彈__單__智__卵__尺_(dá)_粥__匯__膽__錯(cuò)__墾__織__語(yǔ)_.解析:本題同以框步圖形證式考果查了屢新型穗混凝慌劑的貧生產(chǎn)坦工藝.對(duì)于疾框圖頌題首閣先要主找到為突破?？?依此纖推導(dǎo).(1它)高嶺筒土中Al2O3不溶算于酸,故煅案燒的花目的勉是改杜變Al2O3的結(jié)羽構(gòu),使其長(zhǎng)溶于券酸.(2宗)利用怎稀釋防前后密溶質(zhì)箱質(zhì)量號(hào)守恒攏解題,設(shè)蒸罵餾水條的質(zhì)怒量為m,則有(m＋20杜0職mL×1.困15g·暑cm－3)×15嘗%＝20悼0張m廚L×1.警15g·洞cm－3×30博%，m＝23交0習(xí)g.(3彼)高嶺千土煅重?zé)笾?，Al2O3、Fe2O3均溶曠于鹽天酸,產(chǎn)生Al趴Cl3、Fe棚Cl3.(4巖)加入返少量敵鋁粉同的作炸用是侄除去慶溶液摧中的Fe3＋。(5糞)p蝴H＝4.沒(méi)2～4.厲5必須賴用pH計(jì)或梁精密pH試紙魚(yú)測(cè)。答案坊：(1咱)改變黎高嶺雷土中漫氧化京鋁的保結(jié)構(gòu),使其暈?zāi)苋苡栌谒?2針)2辜30量筒(3資)A售l2O3＋6H＋==隊(duì)=2她Al3＋＋3H2O,Fe2O3＋6H＋==鄰=2鬧Fe3＋＋3H2O(4仇)除去淹溶液娛中的Fe3＋(5殖)p弱H計(jì)(或精陸密pH試紙)水浴隨加熱飲用水消毒的常用方法要點(diǎn)二特別及提醒罰：由于咳上述市消毒椅方法斯可產(chǎn)螞生Cl2,C脊l2與水斑中有算機(jī)物胞反應(yīng)撞生成閘致癌舍物質(zhì),因此富現(xiàn)在違又使掛用Cl伙O2、Na2Fe點(diǎn)O4等消欣毒物近質(zhì).用自求來(lái)水閘養(yǎng)魚(yú)猾時(shí),通常狠先將松自來(lái)略水曬當(dāng)一段皂時(shí)間威后再圓注入姜魚(yú)缸郊中,目的燦是()A．提然高水筒溫B．增巡壽加水桂中氯遇氣的市含量C．除檢去水躲中少普量的紐奉次氯摸酸D．用肆紫外短線殺型死水石中的葉細(xì)菌例2【解析】自來(lái)要水中反殘留禮有Cl2，Cl2有毒暴，會(huì)嫩使魚(yú)帽類(lèi)中的毒。糞經(jīng)日染光曝復(fù)曬時(shí)氧，Cl2和H2O反應(yīng)告生成HC徒lO，HC休lO見(jiàn)光穩(wěn)易分珠解，桿從而敞降低諷有害只物質(zhì)Cl2的含叉量。【答案】C【規(guī)律熄方法】本題狡利用營(yíng)一些帖基本堅(jiān)常識(shí)址考查賊了對(duì)嫩自來(lái)偽水消惠毒的謀認(rèn)識(shí)汗，對(duì)仆同學(xué)粗們分刺析問(wèn)虛題的窮能力蔑和思引維能匠力進(jìn)通行了粉綜合斧考查巾。變式協(xié)訓(xùn)練2養(yǎng)殖摧場(chǎng)長(zhǎng)稻途運(yùn)肚輸魚(yú)召苗時(shí),需滿傳足3個(gè)條甲件:①保持仍水中禾有適冒量的饞氧氣;②及時(shí)乏排出醉魚(yú)苗壯呼出零的二那氧化拜碳;③防止銀細(xì)菌雷滋生.已知榴下列休物質(zhì)遣加入舍水中樂(lè)都可攀以起雁到供屆氧、獲殺菌加作用,在儲(chǔ)齊運(yùn)魚(yú)撤苗的漢水中贊可加軟入的宣最佳計(jì)藥劑宗是()A．Na2O2B．Ca圈O2C．Cl2D．H2O2解析流：選B.解題尿時(shí)注笨意題坐給的首附加闖條件,N酸a2O2與水丈反應(yīng)冒過(guò)于巷激烈,會(huì)很或快消行耗完安畢,生成黃的Na傾OH屬?gòu)?qiáng)交腐蝕籠性的基物質(zhì);C織l2有毒;H2O2能提礙供O2,但不劃能吸法收CO2.污水的處理方法要點(diǎn)三污水膽處理椒時(shí)，震污水丈中的慢懸浮貞物可謠用混笨凝法燦除去協(xié)；對(duì)木其他損溶解論在水鋒中的攏污染尤物，吃則要虧根據(jù)貨其化殺學(xué)性款質(zhì)采蹈用有芒針對(duì)立性的較化學(xué)奸方法從，如努酸堿為中和擾法、輕重金育屬離錘子沉飛淀法歷等。2．沉誘淀法對(duì)于閉含有臘重金霞屬離詢子的賣(mài)工業(yè)筋廢水,可以裹利用前某些皇化學(xué)聯(lián)物質(zhì)坦作為方沉淀島劑,與金司屬離縱子反敘應(yīng)生聚成沉匪淀而瞎析出,從廢景水中仰分離.例如說(shuō)，對(duì)咐于含鴿有Hg2＋的廢刷水,可向紀(jì)其中康加入Na2S,使Hg2＋轉(zhuǎn)化扛為Hg蛛S沉淀繪而除滿去:昂Hg2＋＋S2－==印=Hg考S↓.由于Hg疼S在水皮中的舊溶解旦度極掉小,當(dāng)S2－過(guò)量芝時(shí),H埋g2＋的濃鄭度可竊降至趕極低.用這聲種處扇理方隙法,也能稈同時(shí)鞠將水伙中所后含的Pb2＋、Cu2＋等重哪金屬脂離子能除去,所以,經(jīng)過(guò)享處理雅的水窩成為敵不含出重金堪屬類(lèi)敗污染負(fù)物的捕水.3．處毒理工客業(yè)廢劃水還淹有其雷他方悟法，鍵如氧泉化還缸原法臺(tái)等。夢(mèng)在實(shí)早際處種理工泥業(yè)廢賄水時(shí)綁，根云據(jù)污率染物楊組成報(bào)和回杰收用嬌水水鎮(zhèn)質(zhì)要姜求的跨不同英，經(jīng)吊常需脊要采枝用多星種技倆術(shù)分贈(zèng)步處遷理，笛才能貢達(dá)到偉排放稅標(biāo)準(zhǔn)掌或復(fù)碌用指俊標(biāo)。為了茅測(cè)量埋水中婦有機(jī)穩(wěn)物等苗還原燥性污持染物游的含姨量,通過(guò)挺把1蜂L水樣駝與強(qiáng)脈氧化則劑完齊全作瀉用時(shí)拔消耗濤氧化蒸劑的死量,折算拔成以寇氧氣鐘為氧蜂化劑抄時(shí)的么質(zhì)量(O2mg章·L－1)來(lái)表潔示,稱為波該水聾樣的宗化學(xué)內(nèi)耗氧附量(C綁OD沃).我國(guó)拒明文棗規(guī)定:C殖OD抓>5緩00mg拋·L－1的污速水不肥得直餡接排兩放.為了棋測(cè)定都某工植業(yè)廢羽水的CO踢D,實(shí)驗(yàn)蓋如下:量取母廢水醋樣品20健.0并0mL,加入0.芹10酬0mo得l·扛L－1KM淹nO4溶液10煌.0喊0mL和少完量稀H2SO4,在一設(shè)定條胖件下殃充分詠反應(yīng)壇后,再用0.促20金0mo報(bào)l·線L－1的草左酸鈉(N藏a2C2O4)溶液芬滴定猛過(guò)量己的KM已nO4,達(dá)到貫滴定每終點(diǎn)部時(shí)消注耗Na2C2O4溶液11棵.0琴0mL.例3(1蠢)寫(xiě)出其酸性右介質(zhì)麗中KM橋nO4(被還嘆原為Mn2＋)與Na2C2O4(被氧簡(jiǎn)化為CO2)反應(yīng)橫的離駁子方勿程式__放_(tái)_班__汽__紹__膛_(tái)_標(biāo)__僻__染__縮慧__礦__肉__伸__關(guān)__僵__擊__救__透__翻__啊__處__求___痰__撥__繭__梢__妙__繼__礦__虧__國(guó)__不__蜻_(dá)_爸__努__該__斯__錘__與__框__拳__腫__井.(2暑)計(jì)算辰該水武樣的CO鈔D，寫(xiě)宜出計(jì)妹算過(guò)密程。(3蘋(píng))如果牌每次狹取水蠻樣20梨.0堅(jiān)0mL，加等入等皆體積雙的0.吊10存0mo挎l·搶L－1酸性KM爽nO4溶液御；為娛簡(jiǎn)化紛計(jì)算甲，令孫滴定處過(guò)量KM湯nO4時(shí)，套每消爽耗1.導(dǎo)00mLNa2C2O4溶液伯，就形相當(dāng)工于水工樣的CO緩D為10mg伐·L－1，該Na2C2O4溶液仿的物股質(zhì)的諸量濃郊度應(yīng)戚配制昆為多桑少？【答案】見(jiàn)解線析【規(guī)律屆方法】本題虛題干務(wù)內(nèi)容倆很多,注意主分析數(shù)和提剃取有唯效信判息,關(guān)鍵獲在于游理解CO胳D的含仰義,利用魯?shù)味ㄒ珜?shí)驗(yàn)綱原理,結(jié)合壯計(jì)算,鞏固估數(shù)據(jù)維處理拴的能也力.變式旅訓(xùn)練3某工辨廠排始出的喂廢水水中含烤游離顯氯(C瓶l2)和H＋的物瞎質(zhì)的友量濃岸度分駝別為0.魄01洗5訊mo米l/獨(dú)L和0.竿00便1謠mo湖l/輝L，廢綱水的屯排出今速率瞎為