選修2化學(xué)與技術(shù)第二單元化學(xué)與資源開(kāi)發(fā)利用課題1獲取潔凈的水第1課時(shí)天然水的凈化課標(biāo)要求知道化學(xué)在水處理中的應(yīng)用。課標(biāo)解讀1了解自然水的凈化原理。2了解凈水的常用方法混凝法和化學(xué)軟化法。3知道純水與天然水，硬水與軟水的區(qū)別，學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單、常用的檢驗(yàn)硬水與軟水的方法。4掌握硬水軟化的常用方法加熱法、藥劑法和離子交換法。教學(xué)地位本課時(shí)知識(shí)與生活息息相關(guān)，與初中和高中學(xué)過(guò)的化學(xué)課程緊密相連。側(cè)重介紹水凈化的原理、方法和簡(jiǎn)要流程。在天然水的凈化中主要介紹了混凝法和化學(xué)軟化法，這些方法以化學(xué)反應(yīng)原理為基礎(chǔ)，幫助學(xué)生了解如何將化學(xué)知識(shí)應(yīng)用在實(shí)際生產(chǎn)生活中，高考側(cè)重考查化學(xué)方法在水處理中怎樣選擇合適的處理劑、涉及反應(yīng)方程式書(shū)寫(xiě)、現(xiàn)象等問(wèn)題。新課導(dǎo)入建議水是生命之源，但天然水中會(huì)含有很多雜質(zhì)而不能直接使用。你知道水中含有哪些雜質(zhì)嗎？你了解人們?cè)鯓觾艋烊凰畣?？讓我們共同學(xué)習(xí)本節(jié)知識(shí) ，認(rèn)識(shí)化學(xué)知識(shí)在水處理中的作用，節(jié)約和愛(ài)護(hù)水資源！教學(xué)流程設(shè)計(jì)課前預(yù)習(xí)：1自學(xué)教材課題1中“天然水的凈化”，初步掌握混凝法、化學(xué)軟化法。2完成課前自主導(dǎo)學(xué)，嘗試解決思考交流中的問(wèn)題。3標(biāo)記預(yù)習(xí)中的難點(diǎn)和疑點(diǎn)。步驟1：新課導(dǎo)入利用水的重要性和常見(jiàn)的水處理方法，提出“為什么要凈化天然水？怎樣凈化天然水？”引入新課。步驟2：分組實(shí)驗(yàn)，交流討論。1分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)21，并討論鋁離子、鐵離子的凈水原理。2討論獲取自來(lái)水的過(guò)程。3分組進(jìn)行教材中的科學(xué)探究，討論完成軟化水的實(shí)驗(yàn)方案。步驟5：鞏固訓(xùn)練，檢驗(yàn)測(cè)評(píng)。1利用當(dāng)堂雙基達(dá)標(biāo)鞏固課堂所學(xué)知識(shí)，并檢測(cè)學(xué)生掌握情況。2根據(jù)教學(xué)實(shí)際安排課下作業(yè)，完成課后知能檢測(cè)步驟4：課堂小結(jié)，形成體系。利用課堂小結(jié)結(jié)合課堂教學(xué)實(shí)際 ，總結(jié)本節(jié)知識(shí)重點(diǎn)、難點(diǎn)和熱點(diǎn)，幫助學(xué)生從整體上認(rèn)識(shí)本節(jié)知識(shí)，形成完整的知識(shí)體系。步驟3：互動(dòng)探究，重點(diǎn)講解。1結(jié)合課堂互動(dòng)探究中的要點(diǎn)闡述、例題進(jìn)行重點(diǎn)講解。2利用變式訓(xùn)練鞏固知識(shí)并檢測(cè)學(xué)生掌握情況。課標(biāo)解讀重點(diǎn)難點(diǎn)1.了解用混凝法除去天然水中懸浮物的原理。2了解利用化學(xué)軟化法除去天然水中可溶性雜質(zhì)的原理。3知道化學(xué)在水處理中的應(yīng)用。1.了解Al3、Fe3的凈水原理。(重點(diǎn))2硬水的軟化。(重難點(diǎn))混凝法1.定義：混凝法就是在天然水中加入混凝劑，使細(xì)小的懸浮物和膠體聚集成較大的顆粒而沉淀，然后過(guò)濾除去的方法。2常用的混凝劑在生活中常用明礬作混凝劑，在工業(yè)生產(chǎn)中還常用硫酸鋁、聚合鋁、硫酸亞鐵、硫酸鐵等作混凝劑。3明礬的凈水原理明礬凈水原理明礬電離：KAl(SO4)2=KAl32SOAl3水解：Al33H2OAl(OH)33H水中的膠體雜質(zhì)一般帶負(fù)電，Al(OH)3膠體粒子帶正電，通過(guò)電性吸引作用破壞天然水中雜質(zhì)的穩(wěn)定性。Al(OH)3在水中以絮狀膠體形式存在，能吸附水中懸浮物而凈水4亞鐵鹽、鐵鹽的凈水原理硫酸亞鐵凈水水解后生成的Fe(OH)2溶解度較大，混凝效果不好FeSO47H2O來(lái)源充足將Fe2氧化為Fe3，水解生成Fe(OH)3混凝效果好 FeSO47H2O溶于水后顯酸性，F(xiàn)e2在堿性條件下更容易被氧化，要將pH調(diào)至9左右1鐵鹽的水解反應(yīng)與鋁鹽相似，你能寫(xiě)出Fe3水解的離子方程式嗎？【提示】Fe33H2OFe(OH)33H5殺菌(1)用混凝劑可以除去天然水中的不溶性雜質(zhì)，若要作為生活用水，還要?dú)⒕?。流程如下：天然水清潔水自?lái)水。(2)常用的殺菌劑有：氯氣、臭氧、二氧化氯等。2城市自來(lái)水以天然水為水源，你能簡(jiǎn)要說(shuō)明獲取自來(lái)水的過(guò)程嗎？【提示】天然水自然沉降、過(guò)濾加入混凝劑沉降過(guò)濾加入消毒劑自來(lái)水化學(xué)軟化法1.水的硬度天然水硬水：含Ca2、Mg2較多的水軟水：含少量或不含Ca2、Mg2的水2硬水的類型(1)暫時(shí)硬度由鈣、鎂的碳酸氫鹽引起的硬度。(2)永久硬度由鈣、鎂的硫酸鹽或氯化物引起的硬度。3硬水的軟化方法寫(xiě)出加熱法軟化暫時(shí)硬度的水涉及的化學(xué)方程式：(1)Ca(HCO3)2CaCO3CO2H2O(2)Mg(HCO3)2MgCO3CO2H2O(3)MgCO3H2OMg(OH)2CO23如何區(qū)別硬水和軟水？【提示】加入肥皂水振蕩，有大量泡沫產(chǎn)生的為軟水，泡沫很少且有沉淀產(chǎn)生的是硬水。加入飽和Na2CO3溶液，無(wú)沉淀產(chǎn)生的是軟水，有沉淀產(chǎn)生的是硬水。原因是：Ca2CO=CaCO3，Mg2CO=MgCO3硬水軟化方法的選擇【問(wèn)題導(dǎo)思】藥劑法軟化硬水的原理是什么？常用的化學(xué)藥劑有哪些？【提示】藥劑法通過(guò)向硬水中加入適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)藥劑，與Ca2、Mg2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使Ca2、Mg2以沉淀形式分離出來(lái)，達(dá)到軟化水的目的。常用藥劑有純堿、生石灰等，還有一種用磷酸鹽作藥劑使沉淀物懸浮在水中不結(jié)垢。怎樣用離子交換法軟化硬水？寫(xiě)出涉及的化學(xué)方程式?！咎崾尽?NaRCa2=CaR22Na2NaRMg2=MgR22Na1加熱法(只能軟化具有暫時(shí)硬度的水)其原理為： Ca(HCO3)2CaCO3CO2H2O；Mg(HCO3)2MgCO3CO2H2O，繼續(xù)煮沸時(shí)，MgCO3可轉(zhuǎn)化為更難溶的Mg(OH)2：MgCO3H2OMg(OH)2CO2。2藥劑法(石灰純堿法)硬水沉淀：CaCO3、Mg(OH)2含Ca2的水Na2CO3b沉淀：CaCO3軟水反應(yīng)原理：aCa(HCO3)2Ca(OH)2=2CaCO32H2OMg(HCO3)22Ca(OH)2=2CaCO3Mg(OH)22H2OMgSO4Ca(OH)2=Mg(OH)2CaSO4bCa2CO=CaCO33離子交換法離子交換法用離子交換劑軟化水的方法把失去了交換能力的CaR2型(或MgR2型)樹(shù)脂置于5%8%食鹽水中，發(fā)生逆向交換重新生成NaR，恢復(fù)交換能力的過(guò)程叫做再生。原理為CaR22Na=2NaRCa22NaRCa2=CaR22Na2NaRMg2=MgR22Na1水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2，不是CaCO3和MgCO3，原因是Mg(OH)2的溶解度小于MgCO3的溶解度，加熱煮沸和石灰純堿法除去Mg2時(shí)都轉(zhuǎn)化為更難溶的Mg(OH)2。2石灰純堿法軟化后的硬水，仍然會(huì)有一定的硬度，原因是生成的鈣鎂化合物仍然有一定的溶解度。3離子交換樹(shù)脂不只有陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，也有陰離子交換樹(shù)脂。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(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)天然水中溶解的氣體主要有_、_。(2)天然水在凈化處理過(guò)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10 mg CaO或與之相當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)(如7.1 mg MgO)。若某天然水中c(Ca2)1.2103molL1，c(Mg2)6104 molL1，則此水的硬度為_(kāi)；(5)若(4)中的天然水還含有c(HCO)8104molL1，現(xiàn)要軟化10 m3這種天然水，則需先加入Ca(OH)2_g，后加入Na2CO3_g?！窘馕觥?1)天然水中溶解的氣體主要有O2、CO2、N2等。(2)天然水加入混凝劑凈化的主要原理是混凝劑中電離的鋁離子、鐵離子在水中發(fā)生水解生成相應(yīng)的氫氧化物膠體，表面積很大，吸附水中的懸浮雜質(zhì)，常用的混凝劑有明礬、硫酸鋁、硫酸鐵、硫酸亞鐵等。(3)水的凈化是通過(guò)混凝劑(如明礬等)將水中的膠體及懸浮物除去，而水的軟化是使水中的Ca2、Mg2濃度減小。(4)水的硬度計(jì)算式：10度。(5)綜合(4)已知10 m3天然水中c(Ca2)1.2103 molL1，c(Mg2)6104 molL1，c(HCO)8104 molL1，先加Ca(OH)2，Mg22OH=Mg(OH)2，故消耗Ca(OH)2的物質(zhì)的量為6104 molL110 m3103 Lm36 mol，OHHCO=H2OCO，故消耗Ca(OH)2物質(zhì)的量為4104 molL110 m3103 Lm34 mol，共耗Ca(OH)210 mol，質(zhì)量為740 g。后加入Na2CO3除去Ca2，加入Ca(OH)2后溶液中總的Ca2的物質(zhì)的量為(1.21038104)molL110 m3103 Lm310 mol14 mol，則Na2CO3質(zhì)量為14 mol106 gmol11 484 g。【答案】(1)O2CO2(或N2)(2)明礬、硫酸鋁、硫酸鐵、硫酸亞鐵(填其中任何兩種)鋁鹽或鐵鹽在水中發(fā)生水解生成相應(yīng)的氫氧化物膠體，它可吸附水中懸浮物并破壞天然水中的其他帶異電的膠體，使其聚沉，達(dá)到凈化目的(3)水的凈化是通過(guò)混凝劑(如明礬等)將水中的膠體及懸浮物除去，而水的軟化是使水中的Ca2、Mg2濃度減小(4)10度(5)7401 484用石灰純堿法軟化硬水時(shí)，加入石灰的作用是()A只能降低水中的永久硬度B能同時(shí)降低水中的永久硬度和暫時(shí)硬度C可把部分Ca2所形成的硬度轉(zhuǎn)變?yōu)镸g2形成的硬度D可把部分Mg2所形成的硬度轉(zhuǎn)變?yōu)镃a2形成的硬度【解析】所謂硬水是指含有較多量Ca2和Mg2的水。當(dāng)鈣和鎂以酸式碳酸鹽形式存在時(shí)所引起的硬度，稱為暫時(shí)硬度；而以硫酸鹽或氯化物形式存在時(shí)所引起的硬度，稱為永久硬度，用加熱法可降低暫時(shí)硬度。加石灰水也可以發(fā)生如下反應(yīng)：Ca(OH)2Ca(HCO3)2=2CaCO32H2O2Ca(OH)2Mg(HCO3)2=2CaCO3Mg(OH)22H2O石灰水也可以跟硫酸鎂或氯化鎂起反應(yīng)：MgSO4Ca(OH)2=Mg(OH)2CaSO4；MgCl2Ca(OH)2=Mg(OH)2CaCl2這樣，就把部分Mg2所形成的永久硬度轉(zhuǎn)變?yōu)镃a2形成的永久硬度，所以D選項(xiàng)是正確的。題目中所用的石灰純堿法指的是純堿最終除去由Ca2形成的永久硬度。CaSO4Na2CO3=CaCO3Na2SO4，CaCl2Na2CO3=CaCO32NaCl石灰純堿法是軟化水的方法之一，當(dāng)然是暫時(shí)硬度和永久硬度均可降低，但題目中只問(wèn)“石灰”起的作用而不是“石灰和純堿”共同起了什么作用。所以B選項(xiàng)是迷惑項(xiàng)?！敬鸢浮緿【教師備課資源】鹽類水解的原理1概念在溶液中鹽電離出來(lái)的離子跟水電離出來(lái)的H或OH結(jié)合生成弱電解質(zhì)的反應(yīng)。2實(shí)質(zhì)鹽電離水的電離程度增大c(H)c(OH)溶液呈堿性或酸性。3特點(diǎn)(1)可逆反應(yīng)；(2)水解程度較弱；(3)H>0。4鹽類水解的規(guī)律5鹽類水解離子方程式的書(shū)寫(xiě)(1)NH4Cl：NHH2ONH3H2OH(2)Na2CO3：COH2OHCOOH。天然水的凈化混凝法化學(xué)軟化法加熱法離子交換法藥劑法1獲得飲用水，凝聚過(guò)程中除去其中的懸浮物，可加入的凈水劑是()AFeCl3BNaClCCa(ClO)2 DMgCl2【解析】NaCl不用于凈水，Ca(ClO)2用于殺菌消毒，而不能使水中的懸浮雜質(zhì)沉降，鋁鹽和鐵鹽會(huì)形成Al(OH)3膠體和Fe(OH)3膠體，可吸附水中的固體小顆粒而沉降，從而達(dá)到凈水的目的。【答案】A2FeSO47H2O用作天然水凈化混凝劑，要調(diào)到pH為9左右的主要原因是()AFe2在堿性條件下易被氧化成Fe3BFeSO47H2O溶于水后顯酸性CFeSO47H2O溶于水后顯堿性D以上都不對(duì)【解析】pH為9左右，F(xiàn)e2更容易被氧化。【答案】A3水經(jīng)過(guò)磺化煤(NaR)處理之后，陽(yáng)離子濃度最大的是()ACa2BMg2CNaDH【解析】因磺化煤中的Na與水中的Ca2、Mg2發(fā)生交換，降低了水的硬度，但是溶液中Na的濃度卻升高了?！敬鸢浮緾4下列對(duì)天然水的凈化認(rèn)識(shí)不正確的是()A水的凈化與軟化都是除去水中不溶性雜質(zhì)B混凝劑的作用是除去水中不易沉淀的懸浮物和膠體CFeSO47H2O可用作凈水工業(yè)的混凝劑D由Ca2、Mg2的碳酸氫鹽引起的水的硬度叫暫時(shí)硬度【解析】水的凈化是除去水中的懸浮物和膠體，水的軟化是降低水中Ca2、Mg2的濃度?！敬鸢浮緼5農(nóng)村有些家庭直接用河水或池塘水作為生活飲用水。一般是把水擔(dān)回家倒入水缸，加明礬使水澄清，加漂白粉進(jìn)行消毒。明礬的化學(xué)式為_(kāi)，寫(xiě)出它溶于水后生成膠體的離子方程式：_。漂白粉的主要成分是_，它在自然條件下能產(chǎn)生次氯酸，次氯酸的氧化性很強(qiáng)，能殺死病菌。寫(xiě)出漂白粉生成次氯酸的化學(xué)方程式：_。【解析】Ca(ClO)2在空氣中與H2O、CO2作用即可生成HClO?！敬鸢浮縆Al(SO4)212H2OAl33H2OAl(OH)3(膠體)3HCaCl2、Ca(ClO)2Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO32HclO1有下列物質(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()ABC D【解析】常見(jiàn)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Al(OH)3或Fe(OH)3，即可溶性的鋁鹽、鐵鹽及亞鐵鹽都能在水處理中作混凝劑?！敬鸢浮緾2下列方法不能用于對(duì)飲用水進(jìn)行殺菌消毒的是()A加熱煮沸 B加入Ca(ClO)2C加入純堿 D加入ClO2【解析】細(xì)菌主要由蛋白質(zhì)構(gòu)成，殺菌的實(shí)質(zhì)是用強(qiáng)氧化劑或在高溫條件下使菌體蛋白質(zhì)變性，對(duì)少量水通常使用加熱煮沸法來(lái)殺菌消毒，對(duì)大量水多用氧化劑來(lái)殺菌消毒，故C項(xiàng)不正確?！敬鸢浮緾3下列說(shuō)法正確的是()A含有少量碳酸氫鈣和氯化鈣的水是永久硬水B明礬有凈水作用，所以用明礬處理硬水，可以使硬水軟化C用離子交換劑處理硬水，只能軟化暫時(shí)硬水，不能軟化永久硬水D只具有暫時(shí)硬度的水經(jīng)加熱煮沸后，可變成軟水【解析】由鈣、鎂的硫酸鹽或氯化物所引起硬度的水為永久硬水，因此A選項(xiàng)錯(cuò)誤；明礬雖有凈水作用，但明礬不能使硬水軟化，因此B選項(xiàng)也錯(cuò)誤；離子交換法既能軟化暫時(shí)硬水，又能軟化永久硬水?！敬鸢浮緿4下列有關(guān)硬水及其軟化的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A離子交換法可以軟化硬水B硬水中含有較多Ca2、Mg2C生產(chǎn)、生活中使用的天然水必須經(jīng)軟化D加熱可使暫時(shí)硬水中的Ca2生成CaCO3沉淀【解析】A、B、D是一些常識(shí)，C中生活中使用的天然水不是“必須經(jīng)軟化”才能使用?！敬鸢浮緾5目前，我國(guó)城市供水處理技術(shù)由混凝、沉淀、過(guò)濾和消毒等過(guò)程組成。下列說(shuō)法中不正確的是()A傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)混凝劑按金屬鹽可分為鋁鹽系和鐵鹽系兩大類BNCl3可用于水消毒的原因是NCl3跟水反應(yīng)生成了NH3C用ClO2代替Cl2作消毒劑可減小水中有害氯代有機(jī)物的濃度D新型水處理劑高鐵酸鈉(Na2FeO4)既是消毒劑又是混凝劑【解析】?jī)艋Ｓ玫幕炷齽殍F鹽和鋁鹽，A正確；NCl3消毒是因?yàn)镹Cl3水解生成HClO，HClO具有強(qiáng)氧化性，B不正確；ClO2的殺菌作用比Cl2強(qiáng)得多，可以減少氯代有機(jī)物的含量，C正確；高鐵酸鈉的強(qiáng)氧化性可殺菌消毒，其還原產(chǎn)物又可作混凝劑，D正確。【答案】B6下列方法中能同時(shí)除去硬水中暫時(shí)硬度和永久硬度的是()蒸餾煮沸加純堿加石灰離子交換A BC D【解析】本題首先需要了解硬水中暫時(shí)硬度和永久硬度指的是Ca2、Mg2對(duì)應(yīng)的什么物質(zhì)，然后根據(jù)題意進(jìn)行判斷。能同時(shí)除去硬水中暫時(shí)硬度和永久硬度的方法可以采用使水形成蒸汽，采用加入純堿的方法使Ca2、Mg2生成沉淀而除去，另外還可以采用離子交換的方法進(jìn)行除去?！敬鸢浮緽7下列關(guān)于水中鈣、鎂離子的說(shuō)法中，正確的是()A通常泉水、深井水等地下水硬度比河水等地表水大B由Ca(HCO3)2或Mg(HCO3)2引起的水的硬度在加熱時(shí)能得到軟化，所以它們對(duì)鍋爐的危害不大C實(shí)踐證明，喝硬度大的水會(huì)引起腸胃不適，所以飲用水硬度越小越好D人體需要的鈣、鎂有相當(dāng)一部分是通過(guò)飲用水得到的，所以飲用水硬度越高越好【解析】通常泉水、深井水等地下水比河水等地表水溶解的Ca2和Mg2多，所以泉水、深井水等地下水硬度比河水等地表水大，A正確；由Ca(HCO3)2或Mg(HCO3)2引起的水的硬度在加熱時(shí)能生成碳酸鈣和氫氧化鎂，形成水垢，降低熱效率，不僅浪費(fèi)燃料，甚至嚴(yán)重時(shí)能引起鍋爐爆炸，所以它們對(duì)鍋爐的危害很大，B錯(cuò)誤；人要通過(guò)飲水補(bǔ)充鈣離子，所以飲用水應(yīng)具有一定的硬度，并非硬度越小越好，但也并不是硬度越大越好，C、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤?！敬鸢浮緼8氫型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的主要反應(yīng)可表示為： 2HRM2=MR22H。若將100 mL只含Ca2的水經(jīng)過(guò)此陽(yáng)離子交換柱后，流出液用0.100 0 molL1NaOH溶液中和，用去NaOH溶液20.00 mL。則此100 mL水中含Ca2()A160.00 mgB80.00 mgC40.00 mg D120.00 mg【解析】本題可以采用逆推法求解，即根據(jù)用去NaOH溶液的體積求出溶液中H的物質(zhì)的量，然后再進(jìn)一步求出Ca2的質(zhì)量。【答案】C9(2013鹽城高二質(zhì)檢)自來(lái)水加工處理流程如下，下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A若用FeSO4作混凝劑，最終鐵將以Fe(OH)2形式進(jìn)入反應(yīng)沉淀池B投藥時(shí)常加入適量的石灰，是為了除去水中Mg2、HCO等C自來(lái)水生產(chǎn)中，先加氯起消毒殺菌作用，后加氯是保持水中有效氯的含量，防止自來(lái)水二次污染D用ClO2消毒自來(lái)水，消毒效率是同質(zhì)量氯氣的2.63倍【解析】根據(jù)流程中提示，進(jìn)入沉淀池之前通入了氯氣，氯氣具有氧化性，所以不可能是Fe(OH)2，只能是Fe(OH)3，A選項(xiàng)錯(cuò)誤?！敬鸢浮緼101 L水中溶有Mg(HCO3)2和CaCl2的濃度分別是b molL1和2b molL1，現(xiàn)用一種試劑(適量)把Ca2、Mg2除去，這種試劑最好選用()ACa(OH)2 BNaOHCNaHCO3 DNa2CO3【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CO；若加入過(guò)量Ca(OH)2，發(fā)生反應(yīng)Mg(HCO3)22Ca(OH)2=Mg(OH)22CaCO32H2O，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4b mol即可?！敬鸢浮緽11水是生命之源，但隨著工業(yè)的發(fā)展，許多寶貴的水資源受到了污染。下面是對(duì)某自來(lái)水廠水源進(jìn)行水質(zhì)分析時(shí)得到的部分信息：水體渾濁，有一定異味 ，pH為6.5，細(xì)菌總數(shù)1 mL水中含有250個(gè)(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定每毫升不得超過(guò)100個(gè))。(1)為了達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)，下列處理措施中不正確的是()A加混凝劑沉降B用堿調(diào)節(jié)到中性C用活性炭吸附 D注入液氯消毒(2)已知高鐵酸鈉(Na2FeO4)加入水中，能殺死水中的微生物和細(xì)菌，并能產(chǎn)生類似明礬的凈水作用，寫(xiě)出其在凈水過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_。(3)剛出廠的自來(lái)水中含少量余氯，它在配水管中停留可有效地起到殺菌作用，并能保持較長(zhǎng)時(shí)間。請(qǐng)解釋其原因_。(4)水中可溶性鈣及鎂的化合物含量的高低可用水的硬度來(lái)表示。下列問(wèn)題的出現(xiàn)與水的硬度無(wú)關(guān)的是()A鍋爐管道結(jié)垢B肥皂去污效果降低C水中溶解氧降低D長(zhǎng)期飲用造成尿道結(jié)石【解析】(1)用堿調(diào)節(jié)污水到中性的方法不可取，因?yàn)檫@樣只是換了一種污染水的方法。(2)Na2FeO4中6價(jià)的鐵體現(xiàn)氧化性時(shí)變?yōu)?價(jià)鐵，而Fe3會(huì)水解產(chǎn)生具有凈水功能的Fe(OH)3膠體。(3)Cl2與H2O的反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng)，HClO具有殺菌消毒作用，當(dāng)其被消耗后，由于剩余Cl2的存在，會(huì)使Cl2與H2O反應(yīng)的平衡向生成HClO的方向移動(dòng)，從而使水中的HClO能得到及時(shí)的補(bǔ)充。(4)根據(jù)“水中可溶性鈣及鎂的化合物含量的高低可用水的硬度來(lái)表示”的信息，水中溶解氧的降低與水的硬度無(wú)關(guān)?！敬鸢浮?1)B(2)Fe33H2OFe(OH)3(膠體)3H(3)Cl2H2OHClHClO，由于余氯的存在，當(dāng)次氯酸被消耗后，上述反應(yīng)的化學(xué)平衡向正方向移動(dòng)，使水中的次氯酸得到了及時(shí)的補(bǔ)充(答出平衡移動(dòng)即可)(4)C12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的水叫做硬水，含有較少量或不含Ca2、Mg2的水叫做軟水；降低水中Ca2、Mg2含量的過(guò)程叫做硬水軟化。如果硬度太高(含Ca2、Mg2的濃度太大)會(huì)給生產(chǎn)、生活帶來(lái)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(yáng)離子交換劑。(1)寫(xiě)出用磺化煤軟化含Ca2、Mg2濃度較高的硬水的離子方程式_。(2)用藥劑軟化法軟化過(guò)的水總是含有一定濃度的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(shuō)明，如果用硬度太高的水作鍋爐用水，主要的不利因素是_。【解析】(2)CaCO3、Mg(OH)2在水中都有一定的溶解能力。(3)水垢是熱的不良導(dǎo)體。【答案】(1)2NaRCa2=CaR22Na、2NaRMg2=MgR22Na(2)CaCO3、Mg(OH)2雖然溶解度較小，但不是絕對(duì)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13(2013大同高二檢測(cè))自來(lái)水生產(chǎn)的流程示意圖如下：加入混凝劑粗沙過(guò)濾加沉淀劑細(xì)沙過(guò)濾加氯供民用(1)混凝劑除去懸浮物質(zhì)的過(guò)程_(填寫(xiě)序號(hào))。只是物理變化只是化學(xué)變化是物理和化學(xué)變化FeSO47H2O是常用的混凝劑，它在水中最終生成_沉淀。(2)若要除去Ca2、Mg2可以往水中加入石灰和純堿，試劑添加時(shí)先加_后加_，原因是_。(3)下列物質(zhì)中，_可以作為氯氣的代用品(填寫(xiě)序號(hào))。臭氧NH3(液)K2FeO4SO2(4)有些地區(qū)的天然水中含有較多的鈣、鎂離子。用離子交換樹(shù)脂軟化硬水時(shí)，先后把水通過(guò)分別裝有_離子交換樹(shù)脂和_離子交換樹(shù)脂的離子交換柱(填“陰”或“陽(yáng)”，陽(yáng)離子交換樹(shù)脂為HR型，陰離子交換樹(shù)脂為ROH型)?！窘馕觥?3)臭氧和K2FeO4具有強(qiáng)氧化性，可用作飲用水的消毒劑。(4)通過(guò)陰離子交換樹(shù)脂后生成OH，OH會(huì)與鈣、鎂離子反應(yīng)生成沉淀，影響陽(yáng)離子交換樹(shù)脂發(fā)揮作用，故先通過(guò)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂再通過(guò)陰離子交換樹(shù)脂?！敬鸢浮?1)Fe(OH)3(2)石灰純堿過(guò)量的鈣離子可通過(guò)純堿使之沉淀下來(lái)(3)(4)陽(yáng)陰14我國(guó)規(guī)定飲用水的硬度不能超過(guò)25。硬度的表示方法是：將水中的Ca2和Mg2都看做Ca2，并將其質(zhì)量折算成CaO的質(zhì)量。通常把1 L水中含10 mg CaO稱為1。水中的Ca2和Mg2可用一定濃度的Y溶液進(jìn)行滴定，Y跟Ca2和Mg2都以等物質(zhì)的量完全反應(yīng)。(1)下列各項(xiàng)敘述正確的是_。A含碳酸氫鎂較多的硬水，煮沸后Mg2轉(zhuǎn)化為碳酸鎂沉淀B由MgSO4和MgCl2引起的硬水，加石灰即可軟化C若離子交換樹(shù)脂中Na全部被Ca2、Mg2代替后，可用食鹽水浸泡再生D用加熱法軟化具有暫時(shí)硬度的水屬化學(xué)變化，而用離子交換樹(shù)脂軟化硬水屬于物理變化(2)現(xiàn)取某地區(qū)的地下水樣品25.00 mL用0.010 0 molL1Y溶液滴定，完全反應(yīng)時(shí)，消耗Y溶液15.00 mL。試計(jì)算該地下水的硬度，并判斷是否符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)。(3)如果每次分析取水樣都是25.00 mL，為了便于計(jì)算，要求每消耗0.50 mL Y溶液即相當(dāng)水的硬度為1。則Y溶液的物質(zhì)的量濃度應(yīng)為多少？【解析】(1)具有暫時(shí)硬度的水在加熱煮沸時(shí)，碳酸氫鈣轉(zhuǎn)化為碳酸鈣，碳酸氫鎂轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂，故A錯(cuò)。由Mg2引起的硬水，在加入石灰時(shí)，Mg2生成了Mg(OH)2沉淀，但是也引入了Ca2，硬度并未減小，故B錯(cuò)。用加熱法軟化具有暫時(shí)硬度的水屬于化學(xué)變化，用離子交換樹(shù)脂軟化硬水也是化學(xué)變化，故D錯(cuò)。(2)Y跟Ca2和Mg2都以等物質(zhì)的量完全反應(yīng)，則水的硬度以Ca2計(jì)時(shí)，n(CaO)n(Ca2)n(Y)0.010 0 molL115.00103L1.50104mol，m(CaO)56 gmol11.50104mol8.4103g8.4 mg，水的硬度33.6，因超過(guò)25，故不符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)。(3)設(shè)Y溶液的濃度為c，則有(0.010 0 molL115.00103L)33.6(c0.50103L)1c8.93103molL1【答案】(1)C(2)水的硬度為33.6，因超過(guò)25，故不符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)。(3)Y溶液的濃度應(yīng)為8.93103mol L1第2課時(shí)污水處理與海水淡化課標(biāo)要求知道化學(xué)在水處理中的應(yīng)用。課標(biāo)解讀1了解污水處理的原理、基本過(guò)程和方法。2通過(guò)對(duì)水體污染的危害和造成水體污染主要污染物的了解，樹(shù)立環(huán)保意識(shí)。3認(rèn)識(shí)海水淡化的重要意義，了解蒸餾法、電滲析法等海水淡化的一般方法。教學(xué)地位本課時(shí)知識(shí)與初中和高中學(xué)過(guò)的元素化合物知識(shí)緊密相連，污水處理著重介紹了中和法和沉淀法，海水淡化知識(shí)在必修1、2均有涉及，本課時(shí)著重介紹海水淡化的流程，通過(guò)以上知識(shí)強(qiáng)化化學(xué)在水處理中的應(yīng)用。高考側(cè)重考查污水處理選擇合適的處理劑、處理方法及相關(guān)的化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)等知識(shí)。新課導(dǎo)入建議地球是藍(lán)色的星球，70.8%的面積為水所覆蓋?？墒悄懔私馕覀冞@個(gè)地球有多么饑渴多么缺少淡水嗎？我國(guó)目前有16個(gè)省(區(qū)、市)人均水資源量低于嚴(yán)重缺水線，有6個(gè)省、區(qū)(寧夏、河北、山東、河南、山西、江蘇)人均水資源量低于國(guó)際公認(rèn)的極度缺水線。怎樣處理污水來(lái)循環(huán)利用，怎樣能淡化海水合理利用，已經(jīng)成為一個(gè)急待解決的重要的問(wèn)題。教學(xué)流程設(shè)計(jì)課前預(yù)習(xí)：1自學(xué)教材課題1中“污水處理”、“海水淡化”，初步了解污水處理和海水淡化的基本過(guò)程和方法。2完成課前自主導(dǎo)學(xué)，嘗試解決思考交流中的問(wèn)題。3標(biāo)記預(yù)習(xí)中的難點(diǎn)和疑點(diǎn)。步驟1：新課導(dǎo)入利用我國(guó)水資源的現(xiàn)狀，提出“為什么要處理污水、淡化海水？怎樣處理污水、淡化海水？”引入新課。步驟2：交流討論。1根據(jù)教材污水處理流程示意圖，討論污水處理的過(guò)程和方法。2交流海水淡化的途徑。3教師進(jìn)行總結(jié)與點(diǎn)評(píng)。步驟5：鞏固訓(xùn)練1利用當(dāng)堂雙基達(dá)標(biāo)鞏固課堂所學(xué)知識(shí)，并檢測(cè)學(xué)生掌握情況。2.根據(jù)教學(xué)實(shí)際安排課下作業(yè)，完成課后知能檢測(cè)步驟4：課堂小結(jié)，形成體系。利用課堂小結(jié)結(jié)合課堂教學(xué)實(shí)際，總結(jié)本節(jié)知識(shí)重點(diǎn)、難點(diǎn)和熱點(diǎn)，幫助學(xué)生從整體上認(rèn)識(shí)本節(jié)知識(shí)，形成完整的知識(shí)體系。步驟3：互動(dòng)探究，重點(diǎn)講解。1.結(jié)合課堂互動(dòng)探究中的要點(diǎn)闡述、例題進(jìn)行重點(diǎn)講解。2利用變式訓(xùn)練鞏固知識(shí)并檢測(cè)學(xué)生掌握情況。課標(biāo)解讀重點(diǎn)難點(diǎn)1.了解污水處理的基本過(guò)程和方法。2了解蒸餾法、電滲析法等海水淡化的一般方法。3通過(guò)對(duì)水體污染的危害和造成水體污染主要污染物的了解，樹(shù)立環(huán)保意識(shí)。1.中和法和沉淀法在污水處理中的應(yīng)用。(重難點(diǎn))2污水處理的一般流程。(難點(diǎn))3海水淡化的方法和意義。(重點(diǎn))污水處理1.基本流程化學(xué)沉淀法 氧化還原法生物方法離子交換法物理方法化學(xué)方法反滲透法污水一級(jí)處理二級(jí)處理三級(jí)處理綠化及景觀用水廢水排放或農(nóng)田灌溉用水(1)一級(jí)處理通常采用物理法，即用格柵間、沉淀池等除去污水中不溶解的污染物。(2)二級(jí)處理采用生物方法及某些化學(xué)方法，除去水中的可降解有機(jī)物和部分膠體污染物。(3)三級(jí)處理主要采用化學(xué)沉淀法、氧化還原法、離子交換法和反滲透法等，對(duì)污水進(jìn)行深度處理和凈化。2常用方法(1)中和法對(duì)酸性或堿性廢水，可用中和法處理。常用熟石灰處理酸性廢水；用硫酸或CO2處理堿性廢水。高濃度的酸、堿廢水，應(yīng)先回收利用，如濃縮法回收其中的酸或堿，再用中和法處理較少量的酸或堿。(2)沉淀法對(duì)于含重金屬離子的工業(yè)廢水，可以利用某些化學(xué)物質(zhì)作沉淀劑，與重金屬離子反應(yīng)生成沉淀析出。(3)氧化還原法除去氰化物、硫化物等。在實(shí)際處理工業(yè)廢水時(shí)，根據(jù)污染物組成和回收用水水質(zhì)要求的不同，經(jīng)常需要采用多種技術(shù)分步處理，才能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)和復(fù)用指標(biāo)。用Na2S除去Hg2的同時(shí)，也能將水中所含的Pb2、Cu2等重金屬離子除去，用有關(guān)反應(yīng)的離子方程式表示?！咎崾尽縃g2S2=HgSPb2S2=PbSCu2S2=CuS海水淡化海水淡化的方法蒸餾法概念將水加熱至105 蒸發(fā)汽化，然后將蒸汽冷凝而得到蒸餾水的方法缺點(diǎn)能耗大優(yōu)點(diǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單，易操作，淡水質(zhì)量高電滲析法概念電滲析是指利用離子交換膜對(duì)水中陰、陽(yáng)離子的選擇透過(guò)性，在外加電場(chǎng)作用下，使水中的一部分離子轉(zhuǎn)移到另一部分水中而達(dá)到淡水和濃縮海水分離目的的方法。技術(shù)關(guān)鍵具有優(yōu)良的選擇透過(guò)性和化學(xué)穩(wěn)定性的離子交換膜特點(diǎn)從海水中除去離子污水處理常用的化學(xué)方法【問(wèn)題導(dǎo)思】造紙工業(yè)使用木材、稻草、蘆葦?shù)葹樵?，?jīng)高溫高壓蒸煮而分離出纖維素，制成紙漿。排放的廢水中含有木質(zhì)素、纖維素、揮發(fā)性有機(jī)酸等，有臭味，污染性很強(qiáng)。根據(jù)所學(xué)知識(shí)應(yīng)選用什么方法調(diào)節(jié)廢水的pH？怎樣除去廢水中的溶膠物質(zhì)及有機(jī)物？【提示】利用中和法調(diào)節(jié)pH；利用生物法除去廢水中的溶膠物質(zhì)及有機(jī)物。電鍍產(chǎn)生的廢水中含有較多的CN，CN具有很強(qiáng)的毒性，應(yīng)選擇何種方法除去CN？【提示】利用氧化還原法除去CN。1.污水處理的常用方法污水處理方法原理方法物理法利用物理原理和機(jī)械作用對(duì)廢水進(jìn)行處理沉淀、均衡調(diào)節(jié)、過(guò)濾、離心分離化學(xué)法使用化學(xué)試劑或其他化學(xué)手段處理廢水(1)中和法：處理酸性廢水和堿性廢水(2)沉淀法：處理含有重金屬離子的廢水(3)氧化還原法：除去氰化物、硫化物等物質(zhì)生物法利用微生物的作用除去廢水中溶膠物質(zhì)及有機(jī)物活性污泥法、生物濾池法、厭氣處理法2.沉淀法、氧化還原法的實(shí)例(1)沉淀法Hg2、Pb2、Cu2等重金屬離子可用Na2S除去，反應(yīng)的離子方程式為Hg2S2=HgS，Pb2S2=PbS，Cu2S2=CuS。(2)氧化還原法實(shí)例例如處理含氰(CN)廢水：2CN8OH5Cl2=2CO2N210Cl4H2O。實(shí)例如處理含Cr2O廢水：酸性條件下在含鉻廢水中加入FeSO4，將Cr2O還原為Cr3：Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O。然后再加入熟石灰調(diào)節(jié)溶液的pH，使Cr3轉(zhuǎn)變?yōu)镃r(OH)3沉淀而從廢水中除去。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Pb2B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?！敬鸢浮緿工業(yè)上處理污水既要考慮實(shí)現(xiàn)目的又要考慮經(jīng)濟(jì)效益。例如本題C項(xiàng)NaOH溶液雖然同樣能調(diào)節(jié)pH至11并除去Pb2，但由于NaOH比Ca(OH)2價(jià)格貴，故不能選C項(xiàng)，這一點(diǎn)也是實(shí)驗(yàn)室除雜與工業(yè)除雜的區(qū)別。1某工廠排出的酸性廢水中含有較多的Cu2，對(duì)農(nóng)作物和人畜均有害。欲采用化學(xué)藥劑法除去其有害成分，應(yīng)選用下列藥品中的()A食鹽和硫酸B鐵粉和生石灰C膽礬和石灰水 D蘇打和硫酸【解析】加入試劑應(yīng)滿足：除去Cu2，不引入新的有害離子。【答案】B海水淡化【問(wèn)題導(dǎo)思】哪種淡化海水方法得到的水最純凈？【提示】蒸餾法。海水淡化常用的方法有哪些？【提示】蒸餾法，離子交換法，電滲析法等。1.海水淡化簡(jiǎn)介海水淡化又稱脫鹽，它是利用物理、化學(xué)、生物方法將海水中溶解的鹽除去。海水淡化的方法有蒸餾法、膜法(電滲析、反滲透)、冷凍法、離子交換法等，其中蒸餾法、膜法是主要方法。2蒸餾法淡化海水將海水加熱至105 使其變?yōu)檎羝?，再冷凝得到蒸餾水。其特點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單，易操作，淡水質(zhì)量高，但能耗大。今后發(fā)展的趨勢(shì)是將工業(yè)余熱用于海水淡化，這是一條經(jīng)濟(jì)合理的途徑。3電滲析法淡化海水電滲析法是一種利用離子交換膜進(jìn)行海水淡化的方法。離子交換膜是一種功能性膜，分為陽(yáng)離子交換膜和陰離子交換膜(簡(jiǎn)稱陽(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。在外加電場(chǎng)的作用下，水溶液中的陰、陽(yáng)離子會(huì)分別向兩極移動(dòng)，如果在中間加上一種交換膜，就可能達(dá)到分離濃縮的目的。電滲析法就是利用這樣的原理。電滲析技術(shù)的特點(diǎn)是從海水中除去離子，技術(shù)的關(guān)鍵在于離子交換膜，良好的離子交換膜應(yīng)具有優(yōu)良的選擇透過(guò)性和化學(xué)穩(wěn)定性。將海水淡化用作生活用水，以解決淡水資源匱乏的問(wèn)題已逐步被列入議事日程。下列淡化海水的方法中，在原理上完全不可行的是()A加明礬使海水中的鹽分沉淀而淡化B利用太陽(yáng)能使海水蒸餾淡化C將海水緩慢降溫凝固以獲取淡化的飲用水D將海水通過(guò)離子交換樹(shù)脂以除去所含離子【解析】明礬的成分是KAl(SO4)212H2O，加入到海水中只能除去OH或Ba2等，對(duì)Na、Cl、Mg2、Ca2等無(wú)影響，達(dá)不到淡化的目的?！敬鸢浮緼大陽(yáng)能是今后能源的重要來(lái)源；利用離子交換樹(shù)脂可達(dá)到高純度的淡化；將海水降溫能得到固體淡水，但其中會(huì)含有極少量的離子。2(2013北京市朝陽(yáng)區(qū)高一期末)下列分離和提純的實(shí)驗(yàn)中，所選用的方法或儀器不正確的是()序號(hào)ABCD實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹迫≌麴s水水離水和植物油分離食鹽水與泥沙從濃食鹽水中得到氯化鈉晶體分離方法蒸餾分液萃取蒸發(fā)選用儀器【解析】食鹽水與泥沙分離操作為過(guò)濾?！敬鸢浮緾【教師備課資源】海水淡化的其他方法簡(jiǎn)介1多級(jí)閃急蒸餾法：在一定的壓力下，把經(jīng)過(guò)預(yù)熱的海水加熱至某一溫度，引入第一個(gè)閃蒸室，降壓使海水蒸發(fā)，產(chǎn)生的蒸汽在熱交換管外冷凝而成淡水，而留下濃縮海水，溫度降到相應(yīng)的飽和溫度。依次將濃縮海水引入以后各閃蒸室逐級(jí)降壓，使其蒸發(fā)，再冷凝而得到淡水，閃蒸室的個(gè)數(shù)，稱為級(jí)數(shù)，最常見(jiàn)的裝置有2030級(jí)，有些裝置可達(dá)40級(jí)以上。2離子交換法：采用氫型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂(HR)和羥基型陰離子交換樹(shù)脂(ROH)共同使海水淡化。3冷凍法：緯度較高的國(guó)家適宜采用。把海水冷卻到冰點(diǎn)(1.8)時(shí)，海水結(jié)冰(水分子間以氫鍵締合)基本上是純水，去掉冰，剩下的就是濃縮海水。這樣，淡水和濃縮海水就被分離開(kāi)了。4反滲透法：又稱超過(guò)濾法，該法是利用只允許溶劑透過(guò)，不允許溶質(zhì)透過(guò)的半透膜，在膜的原水一側(cè)施加比溶液滲透壓高的外界壓力，原水透過(guò)半透膜時(shí)，只允許水透過(guò)，其他物質(zhì)不能透過(guò)而被截留在膜表面，從而將海水與淡水分開(kāi)。陽(yáng)離子交換膜能在直流電場(chǎng)的作用下選擇性地透過(guò)電解液中的陽(yáng)離子使其向陰極遷移，陰離子交換膜則能在直流電場(chǎng)的作用下選擇性地透過(guò)電解液中的陰離子使其向陽(yáng)極遷移。同時(shí)在電解槽(稱為“電滲析器”)中使用合適型號(hào)的這兩種膜(簡(jiǎn)稱“陽(yáng)膜”和“陰膜”)，可以在直流電場(chǎng)的作用下進(jìn)行海水的電滲析脫鹽而使海水淡化。海水中主要離子的含量平均值如下：Cl：18 980 mgL1，Na：10 560 mgL1，SO：2 560 mgL1，Mg2：1 272 mgL1，Ca2：400 mgL1，K：380 mgL1，HCO：142 mgL1海水在電滲析器中部分變成淡水的原理，示意圖如圖所示。電滲析器中由許多對(duì)陽(yáng)、陰膜圍成的許多“隔室”的寬度都很窄。脫鹽時(shí)，各隔室相間流動(dòng)著“淡水”和“濃海水”；在流動(dòng)著“極水”的以石墨為電極材料的兩極發(fā)生電解反應(yīng)。根據(jù)需要，可將幾臺(tái)電滲析器串聯(lián)使用。圖中標(biāo)寫(xiě)的離子符號(hào)，提供思考其在電場(chǎng)中的遷移方向?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)分別寫(xiě)出海水在電滲析器中脫鹽時(shí)所得主要陽(yáng)極產(chǎn)物和主要陰極產(chǎn)物的化學(xué)式。用以石棉布為隔膜的一般的惰性陽(yáng)極電解槽來(lái)電解海水，能用以生產(chǎn)H2嗎？為什么？(2)致力于發(fā)展電滲析法、反滲透法等海水淡化新技術(shù)的直接社會(huì)效益是什么？(3)人類已成功地聯(lián)合應(yīng)用海水淡化新技術(shù)和一般的離子交換樹(shù)脂凈水法，由海水制得純水。又知海洋水能源(海洋水能發(fā)電)有其巨大的開(kāi)發(fā)前景。你認(rèn)為應(yīng)怎樣綜合開(kāi)發(fā)海洋能源，促成人類進(jìn)入氫能時(shí)代？【解析】(1)陽(yáng)極：2Cl2e=Cl2；陰極：2H2e=H2。因?yàn)槁葰饪梢院蜔龎A反應(yīng)，所以不能用于制氯氣，但制氫氣沒(méi)有什么問(wèn)題。(2)從以上原理看，至少可以得到電解產(chǎn)物氯氣、氫氣和高濃度的燒堿，同時(shí)得到淡水及可用于進(jìn)一步利用的濃縮海水?！敬鸢浮?1)Cl2、H2；能，因?yàn)殛帢O發(fā)生的反應(yīng)可以得到H2。(2)制氯氣、氫氣和高濃度的燒堿，同時(shí)得到淡水及高濃度鹵水。(3)思路提示：海洋水發(fā)電，電滲析電解得氯堿類產(chǎn)品及淡水，鹵水的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用(合理即可)。1下列材料中能使海水淡化的高分子材料是()A生物高分子材料B離子交換樹(shù)脂C液晶高分子材料 D復(fù)合材料【解析】使海水淡化是把海水中過(guò)多的陰、陽(yáng)離子除去，特別是Na、Cl、Mg2等，使用高分子分離膜可以選擇性透過(guò)離子阻止某些離子通過(guò)，從而達(dá)到淡化目的。【答案】B2“十一五”期間，合肥市投巨資建設(shè)多座污水處理廠，改善巢湖水質(zhì)環(huán)境。已知污水處理的主要方法如下，其中屬于化學(xué)方法的是()中和法化學(xué)沉淀法氧化還原法過(guò)濾法ABC D【解析】中和法、化學(xué)沉淀法、氧化還原法顯然屬于化學(xué)方法，而過(guò)濾法是利用物質(zhì)的溶解性不同，分離難溶性固體和液體混合物的方法?！敬鸢浮緼3工業(yè)廢水中常含有不同類型的污染物，可采用不同的方法處理。以下處理措施和方法正確的是()選項(xiàng)污染物處理措施方法類別A廢酸加生石灰中和物理法BCu2等重金屬離子加硫酸鹽沉降化學(xué)法C含苯廢水用活性炭吸附物理法D含純堿的廢水加石灰水反應(yīng)化學(xué)法【解析】廢酸與堿中和屬于化學(xué)法，A項(xiàng)錯(cuò)；Cu2不可能用SO沉降，B項(xiàng)錯(cuò)；活性炭吸附苯是利用了活性炭的吸附性，是物理法，C項(xiàng)正確；Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH，生成強(qiáng)堿NaOH，廢水的堿性增強(qiáng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤?！敬鸢浮緾4以下是有關(guān)海水淡化的敘述，其中不正確的是()A蒸餾法比電滲析法獲得的淡水純度高B蒸餾法淡化海水設(shè)備簡(jiǎn)單但耗能較高C電滲析法所形成的濃水屬于純無(wú)用之水D電滲析法所形成的濃水可以再利用【解析】電滲析法所形成的濃水又叫鹵水，可從其中提取多種化工原料?！敬鸢浮緾5工廠的工業(yè)廢水，不可直接往江河排放，否則會(huì)造成嚴(yán)重公害。某河道兩旁有甲、乙兩廠，它們排出的工業(yè)廢水各含有K、Fe3、Ba2、Ag、Cl、SO、NO、OH中的四種。又知甲廠污水pH>7。(1)甲廠污水中含有的四種離子可能是：_。(2)乙廠污水中含有的四種離子可能是：_。(3)乙廠進(jìn)行廢水處理，方法之一，可往廢水中加入一定量的_(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)消除污染的另一種重要措施是將甲、乙兩廠的廢水按比例混合，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)由甲廠廢水pH>7知必有OH，則與之不共存的Fe3、Ag必須在乙廠廢水中，由Ag只能存在于AgNO3中，知乙廠必有NO，而SO必在甲廠廢水中，則Ba2又必須在乙廠廢水中，可將8種離子分開(kāi)。(3)乙廠廢水含F(xiàn)e3、Ba2、Ag、NO，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、乙廠廢水中的離子，可看出能生成Fe(OH)3、AgCl、BaSO4，過(guò)濾后主要成分是KNO3，KNO3是一種常見(jiàn)復(fù)合肥?！敬鸢浮?1)OH、Cl、SO、K(2)Fe3、Ba2、Ag、NO(3)鐵粉Ag(4)OH、Fe3、Cl、Ag、SO、Ba2KNO31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)；B中直接排放污水會(huì)造成水污染，B錯(cuò)；水并不是不會(huì)枯竭的，故D錯(cuò)?！敬鸢浮緾3下列所述情況可能引起水污染的是()城市生活污水的任意排放農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中農(nóng)藥、化肥的施用不當(dāng)海上油輪石油泄漏工業(yè)生產(chǎn)中廢液、廢渣、廢氣的排放A只有B只有C只有 D【解析】該題所列幾項(xiàng)均會(huì)引起水體污染?！敬鸢浮緿4(雙選)(2012海南高考)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硫酸鈉溶