2014高二化学选修1-1 4.2爱护水资源课件及练习
题
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(有
答案
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)
2014高二化学选修1-1 4.2爱护水资源课件及练习题(有答
案)
时达标•效果检测
一、选择题
12013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201 3年“世界水日”和“中国水周”活动的宣传主题为“节约保护水资,大力建设生态明”。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、水资进行综合性统筹规划和管理
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<7
B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
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。自然界中的水通常pH<7,是因为其中溶解了2的缘故,溶解了二氧化硫的水的pH<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
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
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,项中的n4具有强氧化性,能杀菌消毒,但会引入金属离子n2+,对水产生污染。
【
方法
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规律】自水的消毒
(1)自水消毒的作用:自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( )
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
Bu2+等重金属离子加硫酸盐沉降化学法
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
【解析】选。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u2+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。
【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a(H)2反应生成沉淀的是( )
ABa2+BFe3+
Ag+Du2+
【解析】选A。Fe3+与a(H)2反应生成Fe(H)3沉淀;Ag+与H-反应生成AgH不稳定沉淀;u2+与H-反应生成u(H)2沉淀。
近年,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
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)自水加工处理流程如下,下列有关说法不正确的是
( )A用l2消毒自水,消毒效率比同质量氯气高
B若用FeS4 作混凝剂,最终铁元素将以Fe(H)2形式进入反应沉淀池
自水生产中,前加氯起消毒杀菌作用,后加氯是保持水中有效氯的含量,防止自水二次污染
D投药时常加入适量的石灰,是为了除去水中g2+、H 等
【解析】选B。A对,因为l2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(H)3而不是Fe(H)2。、D项均正确。
【补偿训练】自水厂的水水(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
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。原水净化有下列措施:?过滤;?添加混
凝剂;?加入活性炭;?加入消毒剂。你认为正确的顺序是( )
A????B????
????D????
【解析】选。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( )
Au2+和S BNa+和l-
+和S DAg+和N
【解析】选A。甲中含有大量Ba2+和H-,则乙溶液中应有S ,乙溶液中的有毒离子应是u2+,两废液混合,Ba2+和S 、u2+和H-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++S BaS4 ?
u2++2H- u(H)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u2+,可加入铁粉还原u2+,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( )
AFe2+、u2+Bu2+、H+
Zn2+、Fe2+DZn2+、H+
【解析】选。Zn、u与大量盐酸反应后,溶液中存在Zn2+、u2+和H+,再撒入过量铁粉时,H+、u2+与铁粉反应生成Fe2+、u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
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HN外逸事故,造成人员中毒。已知HN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,HN在明火或强光条下易燃或易爆。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HN,废液排放前应加入足量石灰
B检查HN外逸时,必须穿特制防护服,并用特制的手电筒
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。HN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。HN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水厂进行参观,了解到原水处理成自水的工艺流程图如下:(1)原水中含a2+、g2+、H 、l-等,加入a后生成a(H)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)
?只有物理过程无化学过程;?只有化学过程无物理过程;
?既有化学过程又有物理过程。
FeS4•7H2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__________________________________。
()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)
?l2 ?浓氨水 ?S2 ?浓硫酸 ?2Fe4
【解析】(1)加入a后与水反应生成a( H)2,H-与原水中a2+、g2+、H 发生离子反应:g2++2H- g(H)2?;H +H- +H2;a2++H +H-
a3?+H2;a2++2H +2H- a3?+ +2H2。
(2)常用的混凝剂为FeS4•7H2,FeS4易被氧化生成Fe3+,然后就发生反应Fe3++3H2 Fe(H)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(H)3。
(3)一级沉降池中含有a2+、H-通入2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。
()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??。
答案:(1)H +H- +H2;
a2++H +H- a3?+H2;
a2++2H +2H- a3?+ +2H2;
g2++2H- g(H)2?
(写4个离子方程式中的任一个即可)
(2)? Fe(H)3 (3)除去钙离子,调节溶液酸碱度
(4)杀菌消毒 ()??
【补偿训练】(1)为了提高生活用水的卫生标准,自水厂同时使用l2和FeS4•7H2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+Hl H2+NH2l(一氯氨)。已知NH2l比Hl稳定,试分析加液氨能延长液氯杀菌时间的原因是________________。
【解析】(1)l2的作用有两点:一是与H2反应生成Hl,杀菌消毒;二是将Fe2+氧化成Fe3+,Fe3+水解生成Fe(H)3胶体,吸附水中悬浮物。
(2)NH3+Hl H2+NH2l是可逆反应,存在平衡,解题时要善于捕捉题目信息,由于NH2l比Hl稳定,因此在自水中加入液氯,再加入液氨,上述平衡右移,随着Hl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)l2溶于水生成的Hl能杀菌消毒
l2能氧化Fe2+为Fe3+,Fe3+的水解产物Fe(H)3胶体可以吸附水中杂质
(2)Hl+NH3 H2+NH2l,把不稳定的Hl转化为较稳定的NH2l,消毒时,随Hl浓度降低,平衡向左移动,Hl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)________。
AH2 H2+Hl H3H2l
BH3H2H+Hl H3H2l+H2
H3H3+l2 H3H2l+Hl
DH2 Hl+H2 H3H2l
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。l2是一种性能优良的消毒剂,还可将废水中少量的S2-、N 和N-等有毒有害的还原性酸根离子氧化除去。请写出用l2将废水中剧毒的N-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
___________________________________________________;
3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N-氧化成无毒气体,说明碳、氮元素分别生成了2、N2;l2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l2又有毒,所以其还原产物应该是无毒的l-,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。
3消毒时,产物为无毒无害的2。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H-结合成H2分子,就得到了相对意义上的纯水。
答案:(1)A、D 加成
(2)2N-+2l2 22?+N2?+2l-
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N-被氧化成无毒的2、N2
(3)吸附有机物,除异味 产物为2,无毒无害 氢型阳离子交换树脂(HR) 羟型阴离子交换树脂(RH)
13(能力挑战题)水是一种宝贵的自然资。请回答:
(1)排放含________(填序号)的化合物会导致水体富营养化。
?磷 ?钠 ?氮 ?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+、u2+和S 。某校研究性学习小组
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
如下流程以回收铜和硫酸亚铁。请回答:
(?)反应?的离子方程式为____________。
(?)操作?中用到的玻璃仪器是________(填序号)。
a烧杯 b漏斗 玻璃棒 d酒精灯
(?)原料?的名称为________;操作?的名称为_____________。
(?)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?为铁,充分反应后过滤(操作?),得固体成分为u和Fe,再与稀硫酸反应生成FeS4,剩余u过滤回收,滤液蒸发、浓缩、冷却、结晶即得 FeS4•7H2。
答案:(1)?? (2)Hg2++S2- HgS?
(3)(?)u2++Fe Fe2++u
(?)a、b、 (?)稀硫酸 蒸发结晶
(?)生成白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色 2NaH+FeS4
Fe(H)2?+Na2S4、4Fe(H)2+2+2H2 4Fe(H)3