2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第二單元化學(xué)與資源開(kāi)發(fā)利用課題1獲取潔凈的水課時(shí)演練含解析新人教版選修2

PAGE5-課題1獲得干凈的水1．不屬于凈化自然水的混凝劑的是()A．硫酸鋁 B．硫酸亞鐵C．硫酸鎂 D．聚合鋁解析：混凝劑利用其中金屬陽(yáng)離子水解產(chǎn)生的氫氧化物膠體來(lái)凈水，F(xiàn)e2＋水解效果已不好，Mg2＋水解更弱，MgSO4不能作混凝劑。答案：C2．下列關(guān)于硬水的敘述錯(cuò)誤的有()A．硬水中的Ca2＋、Mg2＋會(huì)阻礙肥皂起泡B．用漂白粉對(duì)自來(lái)水消毒，會(huì)增加水的總硬度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：明礬凈水是由于Al3＋水解：Al3＋＋3H2OAl(OH)3(膠體)＋3H＋，生成的Al(OH)3(膠體)具有吸附作用，將水中的懸浮顆粒沉淀。答案：C3．下列說(shuō)法不正確的是()A．海水淡化的主要方法有蒸餾法、電滲析法、離子交換法、反滲透法B．海水中溶解的主要無(wú)機(jī)鹽有Na＋、Mg2＋、K＋、Ca2＋、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－、Br－等C．海水綜合利用，可將海水淡化與制食鹽及氯堿工業(yè)、鎂工業(yè)、鉀工業(yè)、溴工業(yè)等形成聯(lián)合工業(yè)體D．海水淡化因能耗大，成本高，不能形成規(guī)?；山馕觯篈項(xiàng)中涉及海水淡化的幾種主要方法，正確。B項(xiàng)中海水含有Na＋、Mg2＋、K＋、Ca2＋、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－、Br－等，因此可以從海水中得到NaCl、MgCl2、KCl、MgSO4、CaSO4、MgBr2等物質(zhì)。C項(xiàng)中海水淡化的同時(shí)，得到了含鹽較多的鹵水，為氯堿工業(yè)、鎂工業(yè)、鉀工業(yè)、溴工業(yè)等供應(yīng)了較好的原料，可以降低成本，C項(xiàng)正確。D項(xiàng)中最初海水淡化能耗大、成本高，但隨著技術(shù)的進(jìn)步、運(yùn)用規(guī)模的擴(kuò)大，成本已大大降低，故錯(cuò)誤。答案：D4．下列說(shuō)法中，不正確的是()A．海水淡化目前已有多種方法，主要有蒸餾法、電滲析法等B．電滲析是指利用陰、陽(yáng)離子交換膜對(duì)水中陰、陽(yáng)離子的選擇透過(guò)性，在外加電場(chǎng)作用下，將水中的一部分別子轉(zhuǎn)移到另一部分水中而達(dá)到除鹽目的的方法C．在進(jìn)行水處理時(shí)，只需用陽(yáng)離子交換樹(shù)脂或陰離子交換樹(shù)脂中的一種就能將水中的陽(yáng)離子、陰離子都除去D．反滲透分別法是膜分別技術(shù)在純水制造中的又一應(yīng)用解析：在進(jìn)行水處理時(shí)，陽(yáng)離子交換樹(shù)脂中的H＋只能和水中的金屬離子M＋交換，陰離子交換樹(shù)脂中的OH－只能和水中的陰離子Y－交換。答案：C5．我們飲用的水是由源水凈化所得。已知，明礬能將水中的懸浮物凝合而沉淀，氯氣可殺菌。家庭飲用水的凈化過(guò)程正確的是()A．源水→過(guò)濾→加氯氣→加明礬→沉淀→凈水B．源水→加氯氣→過(guò)濾→加明礬→沉淀→凈水C．源水→加明礬→加氯氣→過(guò)濾→沉淀→凈水D．源水→加明礬→沉淀→過(guò)濾→加氯氣→凈水解析：應(yīng)將源水中大量懸浮雜質(zhì)用凈水劑(明礬)除去，再用殺菌消毒劑(氯氣)將微生物等細(xì)菌除去。答案：D6．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?？蓪?shí)行①通入H2S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，其操作的正確依次是()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不行，解除C、D。若先加H2S氣體，則Ag＋和Cu2＋都會(huì)沉淀出來(lái)，故解除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；最終加入②CO2氣體。可以將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。答案：A7．1L水中溶有Mg(HCO3)2和CaCl2的濃度分別是bmol·L－1和2bmol·L－1，現(xiàn)用一種試劑(適量)把Ca2＋、Mg2＋除去，這種試劑最好選用()A．Ca(OH)2 B．NaOHC．NaHCO3 D．Na2CO3解析：由于Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的小，故Mg2＋的除去應(yīng)用OH－，Ca2＋的除去應(yīng)用COeq\o\al(2－,3)；若加入過(guò)量Ca(OH)2發(fā)生反應(yīng)Mg(HCO3)2＋2Ca(OH)2=Mg(OH)2↓＋2CaCO3↓＋2H2O，CaCl2中的Ca2＋仍沒(méi)有除去，過(guò)量的Ca(OH)2又會(huì)產(chǎn)生Ca2＋。若選用NaOH只需4bmol即可。答案：B8．工廠(chǎng)的工業(yè)廢水，不行干脆往江河排放，否則會(huì)造成嚴(yán)峻公害。某河道兩旁有甲、乙兩廠(chǎng)，它們排出的工業(yè)廢水各含有K＋、Fe3＋、Ba2＋、Ag＋、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)、NOeq\o\al(－,3)、OH－中的四種。又知甲廠(chǎng)污水pH>7。(1)甲廠(chǎng)污水中含有的四種離子可能是：__________________________。(2)乙廠(chǎng)污水中含有的四種離子可能是：______________________________。(3)乙廠(chǎng)進(jìn)行廢水處理，方法之一，可往廢水中加入肯定量的________(選填“活性炭”“硫酸亞鐵”或“鐵粉”)，可以回收其中的金屬________(填元素符號(hào))。(4)消退污染的另一種重要措施是將甲、乙兩廠(chǎng)的廢水按比例混合，可使廢水中的________(填離子符號(hào))轉(zhuǎn)化為沉淀，從而大大降低污染程度。過(guò)濾后所得廢水主要含________，可用于澆灌農(nóng)田。解析：(1)(2)由甲廠(chǎng)廢水pH>7知必有OH－，則與之不共存的Fe3＋、Ag＋必需在乙廠(chǎng)廢水中，由Ag＋只能存在于AgNO3中，知乙廠(chǎng)必有NOeq\o\al(－,3)，而SOeq\o\al(2－,4)必在甲廠(chǎng)廢水中，則Ba2＋又必需在乙廠(chǎng)廢水中，可將8種離子分開(kāi)。(3)乙廠(chǎng)廢水含F(xiàn)e3＋、Ba2＋、Ag＋、NOeq\o\al(－,3)，能與備選試劑反應(yīng)得金屬單質(zhì)的只有Fe粉與Ag＋反應(yīng)回收Ag。(4)對(duì)比甲廠(chǎng)、乙廠(chǎng)廢水中的離子，可看出能生成Fe(OH)3、AgCl、BaSO4，使過(guò)濾后主要成分是KNO3，KNO3是一種常見(jiàn)鉀肥。答案：(1)OH－、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)、K＋(2)Fe3＋、Ba2＋、Ag＋、NOeq\o\al(－,3)(3)鐵粉Ag(4)OH－、Fe3＋、Cl－、Ag＋、SOeq\o\al(2－,4)、Ba2＋KNO39．我國(guó)規(guī)定飲用水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)必需符合下列要求：pH6.5～8.5Ca2＋、Mg2＋總濃度<0.0045mol·L－1細(xì)菌總數(shù)<100個(gè)·mL－1以下是原水處理成自來(lái)水的工藝流程示意圖：原水→eq\x(曝氣池)eq\o(→,\s\up10(加入石灰))eq\x(一級(jí)沉降池)eq\o(→,\s\up10(加入凝合劑),\s\do10(通入CO2))eq\x(二級(jí)沉降池)eq\o(→,\s\up10(通入氣體A))eq\x(過(guò)濾池)→eq\x(自來(lái)水)(1)原水中含Ca2＋、Mg2＋、HCOeq\o\al(－,3)、Cl－等，加入石灰后生成Ca(OH)2，進(jìn)而發(fā)生若干復(fù)分解反應(yīng)，寫(xiě)出其中一個(gè)反應(yīng)離子方程式________________。(2)凝合劑除去懸浮固體顆粒的過(guò)程________(填寫(xiě)編號(hào))。①只是物理過(guò)程②只是化學(xué)過(guò)程③是物理和化學(xué)過(guò)程FeSO4·7H2O是常用的凝合劑，它在水中最終生成________沉淀。(3)通入二氧化碳的目的是________和________。(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(xiě)編號(hào))。①Ca(ClO)2②濃氨水③K2FeO4④SO2解析：(1)含Ca2＋、Mg2＋、HCOeq\o\al(－,3)、Cl－的水中加入Ca(OH)2可發(fā)生多種反應(yīng)：HCOeq\o\al(－,3)＋OH－=COeq\o\al(2－,3)＋H2O，Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓，Ca2＋＋HCOeq\o\al(－,3)＋OH－=CaCO3↓＋H2O等等。(2)加入FeSO4·7H2O，F(xiàn)e2＋被氧化為Fe3＋，再水解生成Fe(OH)3膠體吸附水中雜質(zhì)而沉淀。(3)通入CO2的目的是除去剩余Ca(OH)2，即Ca2＋和OH－。(4)氣體A應(yīng)為Cl2，因與水反應(yīng)生成次氯酸具有強(qiáng)氧化性而殺菌消毒。(5)應(yīng)選強(qiáng)氧化劑。答案：(1)HCOeq\o\al(－,3)＋OH－=COeq\o\al(2－,3)＋H2O、Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓、Ca2＋＋HCOeq\o\al(－,3)＋OH－=CaCO3↓＋H2O(任選其一，其他合理解答也可)(2)③Fe(OH)3(3)除去Ca2＋調(diào)整pH(4)殺菌消毒強(qiáng)氧化(5)①③10．某城市用水中c(Ca2＋)為1.0×10－3mol·L－1，c(Mg2＋)為5.0×10－4mol·L－1，c(HCOeq\o\al(－,3))為8.0×10－4mol·L－1。如用藥劑軟化該水1000L，應(yīng)加入Ca(OH)2________g，Na2CO3________g；假如水中含Mg2＋，加入Na2CO3后，為盡量削減水中Mg2＋的濃度，可將水加熱至沸，加熱時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：首先要搞清沉淀的關(guān)系：Ca2＋→Na2CO3沉淀為CaCO3Mg2＋→Ca(OH)2沉淀為Mg(OH)2HCOeq\o\al(－,3)→Ca(OH)2沉淀為CaCO3Ca(OH)2的用途有兩個(gè)：一是沉淀Mg2＋，二是與HCOeq\o\al(－,3)反應(yīng)生成COeq\o\al(2－,3)。故所消耗Ca(OH)2的質(zhì)量便可求出：m[Ca(OH)2]＝(0.5＋0.8×eq\f(1,2))mol×74g·mol－1＝66.6g加入Na2CO3的用途自然是沉淀Ca2