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高二化学选修1-1 4.2爱护水资源课件及练习题含答案详解
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这是一份高二化学选修1-1 4.2爱护水资源课件及练习题含答案详解，共11页。
课时达标·效果检测一、选择题1.2013年3月22日是第21届“世界水日”，3月22日～28日是第二十六届“中国水周”。我国纪念2013年“世界水日”和“中国水周”活动的宣传主题为“节约保护水资源，大力建设生态文明”。下列有关水的知识，错误的是( )A.增强全社会关心水、爱惜水、节约水、保护水的意识，继续改善水环境B.推动世界各国对水质、水资源进行综合性统筹规划和管理C.大力推广工业用水循环利用的方式D.大量开采地下水缓解部分地区用水资源紧张【解析】选D。地下水的储量也是有限的，应该合理开发地下水。2.(2014·南宁高二检测)下列说法中正确的是( )A.自然界中的水呈中性，酸雨是因其中溶解了二氧化硫而使水的pH<7B.大多数鱼类只能在一定pH范围内的水中生存。当pH<7时，大多数的水生生物消失C.科学全面地评价水质的优劣需检测许多项目，常见的检测项目有水温、pH、导电率、固体悬浮物、溶解氧、化学需氧量、生化需氧量、一些有害有毒物质的浓度等D.因水体污染严重，所以要大量开采地下水，以满足社会对水的需求【解析】选C。自然界中的水通常pH<7，是因为其中溶解了CO2的缘故，溶解了二氧化硫的水的pH<5.6，鱼类在天然水中能正常生存。【补偿训练】要防止水体污染，改善水质，最根本的措施是( )A.控制工业废水的排放B.对河水进行消毒处理C.控制农田排水D.减少用水量【解析】选A。改善水质的根本措施是控制工业废水和生活污水的排放。3.可以用作饮用水消毒的消毒剂是( )A.生石灰 B.硫酸铜C.高锰酸钾 D.漂白粉【解析】选D。A、B中的生石灰和硫酸铜无强氧化性，不能杀菌消毒，C项中的KMnO4具有强氧化性，能杀菌消毒，但会引入金属离子Mn2+，对水产生污染。【方法规律】自来水的消毒(1)自来水消毒的作用：自来水消毒的主要作用是杀灭引起霍乱、伤寒、痢疾等疾病的细菌。(2)消毒原理：细菌属于微生物，其抗氧化性、耐热性都较弱，加入氧化剂或高温等均可使水无毒化。工业上常用大量的氧化剂对自来水消毒，对饮用水消毒时不能引入新的污染物质。4.工业废水中常含有不同类型的污染物，可采用不同的方法处理。以下处理措施和方法类别正确的是( )【解析】选C。处理酸性污水，用生石灰中和属于化学方法，A方法类别错误；处理含Cu2+的污水，一般加入S2-使其生成沉淀而除去，B处理措施错误；含纯碱的废水，应加入适量的酸进行中和处理，D处理措施错误。答案为C。【补偿训练】化学沉淀法就是利用某些化学物质作沉淀剂，与废水中的污染物发生化学反应，生成难溶于水的沉淀，下列重金属离子不能与Ca(OH)2反应生成沉淀的是( )A.Ba2+ B.Fe3+C.Ag+ D.Cu2+【解析】选A。Fe3+与Ca(OH)2反应生成Fe(OH)3沉淀；Ag+与OH-反应生成AgOH不稳定沉淀；Cu2+与OH-反应生成Cu(OH)2沉淀。5.近年来，赤潮在我国时有发生。当赤潮发生时，海水中的某些微小浮游生物大量繁殖，使水体呈红、紫等颜色，并对生物造成危害。下列说法不正确的是( )A.赤潮是水体富营养化的结果B.含磷洗涤剂广泛使用与排放是发生赤潮的主要原因C.在封闭的海湾更易发生赤潮D.赤潮的发生是与人类活动无关的自然现象【解析】选D。赤潮是水体富营养化的结果，而水体富营养化与人类活动密切相关。6.(2014·揭阳高二检测)自来水加工处理流程如下，下列有关说法不正确的是( )A.用ClO2消毒自来水，消毒效率比同质量氯气高B.若用FeSO4作混凝剂，最终铁元素将以Fe(OH)2形式进入反应沉淀池C.自来水生产中，前加氯起消毒杀菌作用，后加氯是保持水中有效氯的含量，防止自来水二次污染D.投药时常加入适量的石灰，是为了除去水中Mg2+、HC等【解析】选B。A对，因为ClO2比同质量氯气得电子多。B错，因为混凝剂首先变为胶体，最终聚沉为Fe(OH)3而不是Fe(OH)2。C、D项均正确。【补偿训练】自来水厂的水源水(原水)通常含有各种杂质，必须经过去除固体杂质和悬浮物、消毒、去除异味等一系列净化工序(即净化过程)，才能达到使用标准。原水净化有下列措施：①过滤；②添加混凝剂；③加入活性炭；④加入消毒剂。你认为正确的顺序是( )A.①②③④ B.②①③④C.②③①④ D.④①②③【解析】选C。先将水中的悬浮物通过加入混凝剂生成沉淀物，再加入活性炭除去异味，然后过滤除去所有的固体物质，最后加入消毒剂。7.重金属离子有毒，实验室有甲、乙两种废液，均含有重金属离子。经化验甲废液呈碱性，主要有毒离子为Ba2+。如将甲、乙两废液按一定比例混合，毒性明显降低，乙废液中可能含有的离子是( )A.Cu2+和S B.Na+和Cl-C.K+和S D.Ag+和N【解析】选A。甲中含有大量Ba2+和OH-，则乙溶液中应有S，乙溶液中的有毒离子应是Cu2+，两废液混合，Ba2+和S、Cu2+和OH-均生成沉淀，毒性明显降低。【互动探究】(1)写出两溶液混合后发生反应的离子方程式。提示：Ba2++SBaSO4↓Cu2++2OH-Cu(OH)2↓(2)若想对乙溶液中的重金属离子进行回收，加入什么试剂合适？提示：乙溶液中的重金属离子是Cu2+，可加入铁粉还原Cu2+，生成的Fe2+无毒。8.某工厂的废渣中混有少量的锌粉和氧化铜(其他成分不跟酸反应)，跟大量废盐酸接触形成污水，产生公害。若向污水中撒入铁粉且反应后铁粉有剩余，此时污水中一定含有的阳离子是( )A.Fe2+、Cu2+ B.Cu2+、H+C.Zn2+、Fe2+ D.Zn2+、H+【解析】选C。Zn、CuO与大量盐酸反应后，溶液中存在Zn2+、Cu2+和H+，再撒入过量铁粉时，H+、Cu2+与铁粉反应生成Fe2+、Cu和H2，故污水中含有的金属离子为Zn2+和Fe2+。9.化肥厂污水致使河中鱼类大量死亡，其直接原因可能是( )A.含有毒药物B.污水中有机养分增多C.污水中有和氧气结合的元素D.浮游生物大量繁殖，致使鱼类因缺氧而死亡【解析】选D。化肥厂排放的污水中含有大量的氮、磷等元素，使水体富营养化，引起浮游生物大量繁殖，消耗了水中的氧气，致使鱼类因缺氧而死亡。10.(2014·衡水高二检测)某黄金冶炼公司在处理尾矿废液过程中，发生有毒HCN外逸事故，造成人员中毒。已知HCN是一种无色剧毒气体，接触皮肤或通过呼吸道吸入均会造成严重的中毒或死亡，HCN在明火或强光条件下易燃或易爆。它是一种极弱、易挥发的酸。结合以上信息，判断下列说法中错误的是( )A.为了防止冶金络合剂氰化钠产生HCN，废液排放前应加入足量石灰B.检查HCN外逸时，必须穿特制防护服，并用特制的手电筒C.河水有自净能力，冶金废水可直接排放到河流中进行稀释、降解D.实验室配制氰化钠溶液时，最好在通风橱中进行【解析】选C。HCN是酸性物质、剧毒，可被碱性物质石灰吸收，与其接触一定要加强自身保护，以防中毒。HCN排放到河水中不能很快分解，会对河水产生严重污染。二、非选择题11.某综合实践活动小组到自来水厂进行参观，了解到原水处理成自来水的工艺流程图如下：(1)原水中含Ca2+、Mg2+、HC、Cl-等，加入CaO后生成Ca(OH)2，进而发生若干复分解反应，试写出其中的一个离子方程式：___________________。(2)加入混凝剂可以除去其中的悬浮固体颗粒，其过程是________。(填写序号)①只有物理过程无化学过程；②只有化学过程无物理过程；③既有化学过程又有物理过程。FeSO4·7H2O是常用的混凝剂，加入后，最终生成红褐色胶状沉淀，则这种红褐色胶状沉淀是_______________________________________。(3)通入二氧化碳的目的是____________________________。(4)气体A的作用是__________________________________。(5)下列物质中，__________可以作为气体A的代替品。(填写下列各项的序号)①ClO2 ②浓氨水 ③SO2 ④浓硫酸 ⑤K2FeO4【解析】(1)加入CaO后与水反应生成Ca(OH)2，OH-与原水中Ca2+、Mg2+、HC发生离子反应：Mg2++2OH-Mg(OH)2↓；HC+OH-C+H2O；Ca2++HC+OH-CaCO3↓+H2O；Ca2++2HC+2OH-CaCO3↓+C+2H2O。(2)常用的混凝剂为FeSO4·7H2O，FeSO4易被氧化生成Fe3+，然后就发生反应Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+，生成带正电的氢氧化铁胶体粒子吸附水中的悬浮颗粒，使其凝聚沉降，达到净水的目的。在整个过程中既有化学过程又有物理过程。红褐色胶状沉淀是Fe(OH)3。(3)一级沉降池中含有Ca2+、OH-通入CO2后，可以除去钙离子和调节溶液酸碱度。(4)二级沉降池中有细菌，可导致疾病，所以要杀菌消毒。(5)常见的消毒剂有：氯气、漂白粉、84消毒剂等，它们的消毒原理都是强氧化性消毒。所以可以作为气体A的代替品的为①⑤。答案：(1)HC+OH-C+H2O；Ca2++HC+OH-CaCO3↓+H2O；[来源:学.科.网Z.X.X.K]Ca2++2HC+2OH-CaCO3↓+C+2H2O；Mg2++2OH-Mg(OH)2↓(写4个离子方程式中的任一个即可)(2)③ Fe(OH)3 (3)除去钙离子，调节溶液酸碱度(4)杀菌消毒 (5)①⑤【补偿训练】(1)为了提高生活用水的卫生标准，自来水厂同时使用Cl2和FeSO4·7H2O对水进行消毒、净化，以改善水质，其原因是________________，______________________________。(2)为了延长液氯的杀菌时间，某些自来水厂在用液氯进行消毒处理时，还加入少量液氨，其反应的化学方程式为NH3+HClOH2O+NH2Cl(一氯氨)。已知NH2Cl比HClO稳定，试分析加液氨能延长液氯杀菌时间的原因是________________。【解析】(1)Cl2的作用有两点：一是与H2O反应生成HClO，杀菌消毒；二是将Fe2+氧化成Fe3+，Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体，吸附水中悬浮物。(2)NH3+HClOH2O+NH2Cl是可逆反应，存在平衡，解题时要善于捕捉题目信息，由于NH2Cl比HClO稳定，因此在自来水中加入液氯，再加入液氨，上述平衡右移，随着HClO的杀菌，被消耗，浓度降低，平衡左移，所以可延长杀菌时间。答案：(1)Cl2溶于水生成的HClO能杀菌消毒Cl2能氧化Fe2+为Fe3+，Fe3+的水解产物Fe(OH)3胶体可以吸附水中杂质(2)HClO+NH3H2O+NH2Cl，把不稳定的HClO转化为较稳定的NH2Cl，消毒时，随HClO浓度降低，平衡向左移动，HClO得到补充12.(2014·南京高二检测)以下是与绿色化学、环境保护和人类健康息息相关的三个主题，请根据已知信息回答问题：(1)下列制备氯乙烷的反应中原子经济性最高的是(可多选)________。A.CH2CH2+HClCH3CH2ClB.CH3CH2OH+HClCH3CH2Cl+H2OC.CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HClD.CH2CHCl+H2CH3CH2Cl由上述四个反应可归纳出，原子经济性高的是________反应(填反应类型)。(2)有毒物质的无害化也是绿色化学研究的内容之一。ClO2是一种性能优良的消毒剂，还可将废水中少量的S2-、N和CN-等有毒有害的还原性酸根离子氧化除去。请写出用ClO2将废水中剧毒的CN-氧化成无毒气体的离子方程式：______________，并说明该方法的优点：___________________________。(3)下图为某饮用水厂从天然水制备纯净水(去离子水)的工艺流程示意图：活性炭的作用是___________________________________________________；O3消毒的优点是___________________________________________________。A、B中放置的物质名称分别是A____________，B_____________。【解析】(1)所谓原子经济性高，即理论上讲原子的利用率为100%，没有副产物。A、D两项的原子都是100%的利用，所以选A、D。(2)把CN-氧化成无毒气体，说明碳、氮元素分别生成了CO2、N2；ClO2中+4价的氯被还原，其+3价、+2价、+1价，都不是稳定状态，而0价的Cl2又有毒，所以其还原产物应该是无毒的Cl-，从而写出其离子方程式。(3)活性炭的特点就是吸附，它能吸附水中的有机物，除去异味。O3消毒时，产物为无毒无害的O2。通过离子交换树脂时，应先经过阳离子交换树脂，再经过阴离子交换树脂。经过阳离子交换树脂后，阳离子都交换成了H+，此时呈酸性，这既可除去水中的硅酸根、碳酸根等离子，又能与阴离子交换树脂交换出的OH-结合成H2O分子，就得到了相对意义上的纯水。答案：(1)A、D 加成(2)2CN-+2ClO22CO2↑+N2↑+2Cl-安全、快速、高效，可杀灭各种致病微生物，对人和高级动物细胞无影响；利用强氧化作用，迅速除去散发恶臭的有害物质，使剧毒物质CN-被氧化成无毒的CO2、N2(3)吸附有机物，除异味 产物为O2，无毒无害 氢型阳离子交换树脂(HR) 羟型阴离子交换树脂(ROH)13.(能力挑战题)水是一种宝贵的自然资源。请回答：(1)排放含________(填序号)的化合物会导致水体富营养化。①磷 ②钠 ③氮 ④汞(2)向含Hg2+的废水中加入Na2S以除去Hg2+，该反应的离子方程式为_________。(3)某工厂排出的废水中含有大量的Fe2+、Cu2+和S。某校研究性学习小组设计如下流程以回收铜和硫酸亚铁。请回答：(ⅰ)反应①的离子方程式为____________。(ⅱ)操作①中用到的玻璃仪器是________(填序号)。a.烧杯 b.漏斗 c.玻璃棒 d.酒精灯(ⅲ)原料②的名称为________；操作③的名称为_____________。(ⅳ)将氢氧化钠溶液滴加到硫酸亚铁溶液中，观察到的现象为______________，有关反应的化学方程式为___________________________。【解析】(1)造成水体富营养化的元素主要是N和P。(2)Hg2+和S2-可生成HgS沉淀。(3)原料①为铁，充分反应后过滤(操作①)，得固体成分为Cu和Fe，再与稀硫酸反应生成FeSO4，剩余Cu过滤回收，滤液蒸发、浓缩、冷却、结晶即得FeSO4·7H2O。答案：(1)①③ (2)Hg2++S2-HgS↓(3)(ⅰ)Cu2++FeFe2++Cu(ⅱ)a、b、c (ⅲ)稀硫酸 蒸发结晶(ⅳ)生成白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色 2NaOH+FeSO4Fe(OH)2↓+Na2SO4、4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3 选项污染物处理措施方法类别A废酸加生石灰中和物理法BCu2+等重金属离子加硫酸盐沉降化学法C含苯废水用活性炭吸附物理法D含纯碱的废水加石灰水反应化学法
课时达标·效果检测一、选择题1.2013年3月22日是第21届“世界水日”，3月22日～28日是第二十六届“中国水周”。我国纪念2013年“世界水日”和“中国水周”活动的宣传主题为“节约保护水资源，大力建设生态文明”。下列有关水的知识，错误的是( )A.增强全社会关心水、爱惜水、节约水、保护水的意识，继续改善水环境B.推动世界各国对水质、水资源进行综合性统筹规划和管理C.大力推广工业用水循环利用的方式D.大量开采地下水缓解部分地区用水资源紧张【解析】选D。地下水的储量也是有限的，应该合理开发地下水。2.(2014·南宁高二检测)下列说法中正确的是( )A.自然界中的水呈中性，酸雨是因其中溶解了二氧化硫而使水的pH<7B.大多数鱼类只能在一定pH范围内的水中生存。当pH<7时，大多数的水生生物消失C.科学全面地评价水质的优劣需检测许多项目，常见的检测项目有水温、pH、导电率、固体悬浮物、溶解氧、化学需氧量、生化需氧量、一些有害有毒物质的浓度等D.因水体污染严重，所以要大量开采地下水，以满足社会对水的需求【解析】选C。自然界中的水通常pH<7，是因为其中溶解了CO2的缘故，溶解了二氧化硫的水的pH<5.6，鱼类在天然水中能正常生存。【补偿训练】要防止水体污染，改善水质，最根本的措施是( )A.控制工业废水的排放B.对河水进行消毒处理C.控制农田排水D.减少用水量【解析】选A。改善水质的根本措施是控制工业废水和生活污水的排放。3.可以用作饮用水消毒的消毒剂是( )A.生石灰 B.硫酸铜C.高锰酸钾 D.漂白粉【解析】选D。A、B中的生石灰和硫酸铜无强氧化性，不能杀菌消毒，C项中的KMnO4具有强氧化性，能杀菌消毒，但会引入金属离子Mn2+，对水产生污染。【方法规律】自来水的消毒(1)自来水消毒的作用：自来水消毒的主要作用是杀灭引起霍乱、伤寒、痢疾等疾病的细菌。(2)消毒原理：细菌属于微生物，其抗氧化性、耐热性都较弱，加入氧化剂或高温等均可使水无毒化。工业上常用大量的氧化剂对自来水消毒，对饮用水消毒时不能引入新的污染物质。4.工业废水中常含有不同类型的污染物，可采用不同的方法处理。以下处理措施和方法类别正确的是( )【解析】选C。处理酸性污水，用生石灰中和属于化学方法，A方法类别错误；处理含Cu2+的污水，一般加入S2-使其生成沉淀而除去，B处理措施错误；含纯碱的废水，应加入适量的酸进行中和处理，D处理措施错误。答案为C。【补偿训练】化学沉淀法就是利用某些化学物质作沉淀剂，与废水中的污染物发生化学反应，生成难溶于水的沉淀，下列重金属离子不能与Ca(OH)2反应生成沉淀的是( )A.Ba2+ B.Fe3+C.Ag+ D.Cu2+【解析】选A。Fe3+与Ca(OH)2反应生成Fe(OH)3沉淀；Ag+与OH-反应生成AgOH不稳定沉淀；Cu2+与OH-反应生成Cu(OH)2沉淀。5.近年来，赤潮在我国时有发生。当赤潮发生时，海水中的某些微小浮游生物大量繁殖，使水体呈红、紫等颜色，并对生物造成危害。下列说法不正确的是( )A.赤潮是水体富营养化的结果B.含磷洗涤剂广泛使用与排放是发生赤潮的主要原因C.在封闭的海湾更易发生赤潮D.赤潮的发生是与人类活动无关的自然现象【解析】选D。赤潮是水体富营养化的结果，而水体富营养化与人类活动密切相关。6.(2014·揭阳高二检测)自来水加工处理流程如下，下列有关说法不正确的是( )A.用ClO2消毒自来水，消毒效率比同质量氯气高B.若用FeSO4作混凝剂，最终铁元素将以Fe(OH)2形式进入反应沉淀池C.自来水生产中，前加氯起消毒杀菌作用，后加氯是保持水中有效氯的含量，防止自来水二次污染D.投药时常加入适量的石灰，是为了除去水中Mg2+、HC等【解析】选B。A对，因为ClO2比同质量氯气得电子多。B错，因为混凝剂首先变为胶体，最终聚沉为Fe(OH)3而不是Fe(OH)2。C、D项均正确。【补偿训练】自来水厂的水源水(原水)通常含有各种杂质，必须经过去除固体杂质和悬浮物、消毒、去除异味等一系列净化工序(即净化过程)，才能达到使用标准。原水净化有下列措施：①过滤；②添加混凝剂；③加入活性炭；④加入消毒剂。你认为正确的顺序是( )A.①②③④ B.②①③④C.②③①④ D.④①②③【解析】选C。先将水中的悬浮物通过加入混凝剂生成沉淀物，再加入活性炭除去异味，然后过滤除去所有的固体物质，最后加入消毒剂。7.重金属离子有毒，实验室有甲、乙两种废液，均含有重金属离子。经化验甲废液呈碱性，主要有毒离子为Ba2+。如将甲、乙两废液按一定比例混合，毒性明显降低，乙废液中可能含有的离子是( )A.Cu2+和S B.Na+和Cl-C.K+和S D.Ag+和N【解析】选A。甲中含有大量Ba2+和OH-，则乙溶液中应有S，乙溶液中的有毒离子应是Cu2+，两废液混合，Ba2+和S、Cu2+和OH-均生成沉淀，毒性明显降低。【互动探究】(1)写出两溶液混合后发生反应的离子方程式。提示：Ba2++SBaSO4↓Cu2++2OH-Cu(OH)2↓(2)若想对乙溶液中的重金属离子进行回收，加入什么试剂合适？提示：乙溶液中的重金属离子是Cu2+，可加入铁粉还原Cu2+，生成的Fe2+无毒。8.某工厂的废渣中混有少量的锌粉和氧化铜(其他成分不跟酸反应)，跟大量废盐酸接触形成污水，产生公害。若向污水中撒入铁粉且反应后铁粉有剩余，此时污水中一定含有的阳离子是( )A.Fe2+、Cu2+ B.Cu2+、H+C.Zn2+、Fe2+ D.Zn2+、H+【解析】选C。Zn、CuO与大量盐酸反应后，溶液中存在Zn2+、Cu2+和H+，再撒入过量铁粉时，H+、Cu2+与铁粉反应生成Fe2+、Cu和H2，故污水中含有的金属离子为Zn2+和Fe2+。9.化肥厂污水致使河中鱼类大量死亡，其直接原因可能是( )A.含有毒药物B.污水中有机养分增多C.污水中有和氧气结合的元素D.浮游生物大量繁殖，致使鱼类因缺氧而死亡【解析】选D。化肥厂排放的污水中含有大量的氮、磷等元素，使水体富营养化，引起浮游生物大量繁殖，消耗了水中的氧气，致使鱼类因缺氧而死亡。10.(2014·衡水高二检测)某黄金冶炼公司在处理尾矿废液过程中，发生有毒HCN外逸事故，造成人员中毒。已知HCN是一种无色剧毒气体，接触皮肤或通过呼吸道吸入均会造成严重的中毒或死亡，HCN在明火或强光条件下易燃或易爆。它是一种极弱、易挥发的酸。结合以上信息，判断下列说法中错误的是( )A.为了防止冶金络合剂氰化钠产生HCN，废液排放前应加入足量石灰B.检查HCN外逸时，必须穿特制防护服，并用特制的手电筒C.河水有自净能力，冶金废水可直接排放到河流中进行稀释、降解D.实验室配制氰化钠溶液时，最好在通风橱中进行【解析】选C。HCN是酸性物质、剧毒，可被碱性物质石灰吸收，与其接触一定要加强自身保护，以防中毒。HCN排放到河水中不能很快分解，会对河水产生严重污染。二、非选择题11.某综合实践活动小组到自来水厂进行参观，了解到原水处理成自来水的工艺流程图如下：(1)原水中含Ca2+、Mg2+、HC、Cl-等，加入CaO后生成Ca(OH)2，进而发生若干复分解反应，试写出其中的一个离子方程式：___________________。(2)加入混凝剂可以除去其中的悬浮固体颗粒，其过程是________。(填写序号)①只有物理过程无化学过程；②只有化学过程无物理过程；③既有化学过程又有物理过程。FeSO4·7H2O是常用的混凝剂，加入后，最终生成红褐色胶状沉淀，则这种红褐色胶状沉淀是_______________________________________。(3)通入二氧化碳的目的是____________________________。(4)气体A的作用是__________________________________。(5)下列物质中，__________可以作为气体A的代替品。(填写下列各项的序号)①ClO2 ②浓氨水 ③SO2 ④浓硫酸 ⑤K2FeO4【解析】(1)加入CaO后与水反应生成Ca(OH)2，OH-与原水中Ca2+、Mg2+、HC发生离子反应：Mg2++2OH-Mg(OH)2↓；HC+OH-C+H2O；Ca2++HC+OH-CaCO3↓+H2O；Ca2++2HC+2OH-CaCO3↓+C+2H2O。(2)常用的混凝剂为FeSO4·7H2O，FeSO4易被氧化生成Fe3+，然后就发生反应Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+，生成带正电的氢氧化铁胶体粒子吸附水中的悬浮颗粒，使其凝聚沉降，达到净水的目的。在整个过程中既有化学过程又有物理过程。红褐色胶状沉淀是Fe(OH)3。(3)一级沉降池中含有Ca2+、OH-通入CO2后，可以除去钙离子和调节溶液酸碱度。(4)二级沉降池中有细菌，可导致疾病，所以要杀菌消毒。(5)常见的消毒剂有：氯气、漂白粉、84消毒剂等，它们的消毒原理都是强氧化性消毒。所以可以作为气体A的代替品的为①⑤。答案：(1)HC+OH-C+H2O；Ca2++HC+OH-CaCO3↓+H2O；[来源:学.科.网Z.X.X.K]Ca2++2HC+2OH-CaCO3↓+C+2H2O；Mg2++2OH-Mg(OH)2↓(写4个离子方程式中的任一个即可)(2)③ Fe(OH)3 (3)除去钙离子，调节溶液酸碱度(4)杀菌消毒 (5)①⑤【补偿训练】(1)为了提高生活用水的卫生标准，自来水厂同时使用Cl2和FeSO4·7H2O对水进行消毒、净化，以改善水质，其原因是________________，______________________________。(2)为了延长液氯的杀菌时间，某些自来水厂在用液氯进行消毒处理时，还加入少量液氨，其反应的化学方程式为NH3+HClOH2O+NH2Cl(一氯氨)。已知NH2Cl比HClO稳定，试分析加液氨能延长液氯杀菌时间的原因是________________。【解析】(1)Cl2的作用有两点：一是与H2O反应生成HClO，杀菌消毒；二是将Fe2+氧化成Fe3+，Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体，吸附水中悬浮物。(2)NH3+HClOH2O+NH2Cl是可逆反应，存在平衡，解题时要善于捕捉题目信息，由于NH2Cl比HClO稳定，因此在自来水中加入液氯，再加入液氨，上述平衡右移，随着HClO的杀菌，被消耗，浓度降低，平衡左移，所以可延长杀菌时间。答案：(1)Cl2溶于水生成的HClO能杀菌消毒Cl2能氧化Fe2+为Fe3+，Fe3+的水解产物Fe(OH)3胶体可以吸附水中杂质(2)HClO+NH3H2O+NH2Cl，把不稳定的HClO转化为较稳定的NH2Cl，消毒时，随HClO浓度降低，平衡向左移动，HClO得到补充12.(2014·南京高二检测)以下是与绿色化学、环境保护和人类健康息息相关的三个主题，请根据已知信息回答问题：(1)下列制备氯乙烷的反应中原子经济性最高的是(可多选)________。A.CH2CH2+HClCH3CH2ClB.CH3CH2OH+HClCH3CH2Cl+H2OC.CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HClD.CH2CHCl+H2CH3CH2Cl由上述四个反应可归纳出，原子经济性高的是________反应(填反应类型)。(2)有毒物质的无害化也是绿色化学研究的内容之一。ClO2是一种性能优良的消毒剂，还可将废水中少量的S2-、N和CN-等有毒有害的还原性酸根离子氧化除去。请写出用ClO2将废水中剧毒的CN-氧化成无毒气体的离子方程式：______________，并说明该方法的优点：___________________________。(3)下图为某饮用水厂从天然水制备纯净水(去离子水)的工艺流程示意图：活性炭的作用是___________________________________________________；O3消毒的优点是___________________________________________________。A、B中放置的物质名称分别是A____________，B_____________。【解析】(1)所谓原子经济性高，即理论上讲原子的利用率为100%，没有副产物。A、D两项的原子都是100%的利用，所以选A、D。(2)把CN-氧化成无毒气体，说明碳、氮元素分别生成了CO2、N2；ClO2中+4价的氯被还原，其+3价、+2价、+1价，都不是稳定状态，而0价的Cl2又有毒，所以其还原产物应该是无毒的Cl-，从而写出其离子方程式。(3)活性炭的特点就是吸附，它能吸附水中的有机物，除去异味。O3消毒时，产物为无毒无害的O2。通过离子交换树脂时，应先经过阳离子交换树脂，再经过阴离子交换树脂。经过阳离子交换树脂后，阳离子都交换成了H+，此时呈酸性，这既可除去水中的硅酸根、碳酸根等离子，又能与阴离子交换树脂交换出的OH-结合成H2O分子，就得到了相对意义上的纯水。答案：(1)A、D 加成(2)2CN-+2ClO22CO2↑+N2↑+2Cl-安全、快速、高效，可杀灭各种致病微生物，对人和高级动物细胞无影响；利用强氧化作用，迅速除去散发恶臭的有害物质，使剧毒物质CN-被氧化成无毒的CO2、N2(3)吸附有机物，除异味 产物为O2，无毒无害 氢型阳离子交换树脂(HR) 羟型阴离子交换树脂(ROH)13.(能力挑战题)水是一种宝贵的自然资源。请回答：(1)排放含________(填序号)的化合物会导致水体富营养化。①磷 ②钠 ③氮 ④汞(2)向含Hg2+的废水中加入Na2S以除去Hg2+，该反应的离子方程式为_________。(3)某工厂排出的废水中含有大量的Fe2+、Cu2+和S。某校研究性学习小组设计如下流程以回收铜和硫酸亚铁。请回答：(ⅰ)反应①的离子方程式为____________。(ⅱ)操作①中用到的玻璃仪器是________(填序号)。a.烧杯 b.漏斗 c.玻璃棒 d.酒精灯(ⅲ)原料②的名称为________；操作③的名称为_____________。(ⅳ)将氢氧化钠溶液滴加到硫酸亚铁溶液中，观察到的现象为______________，有关反应的化学方程式为___________________________。【解析】(1)造成水体富营养化的元素主要是N和P。(2)Hg2+和S2-可生成HgS沉淀。(3)原料①为铁，充分反应后过滤(操作①)，得固体成分为Cu和Fe，再与稀硫酸反应生成FeSO4，剩余Cu过滤回收，滤液蒸发、浓缩、冷却、结晶即得FeSO4·7H2O。答案：(1)①③ (2)Hg2++S2-HgS↓(3)(ⅰ)Cu2++FeFe2++Cu(ⅱ)a、b、c (ⅲ)稀硫酸 蒸发结晶(ⅳ)生成白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色 2NaOH+FeSO4Fe(OH)2↓+Na2SO4、4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3 选项污染物处理措施方法类别A废酸加生石灰中和物理法BCu2+等重金属离子加硫酸盐沉降化学法C含苯废水用活性炭吸附物理法D含纯碱的废水加石灰水反应化学法
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