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1、学 海 无 涯 第第 2 单元单元 课课题题 1 第第 1 课时课时 本栏目内容 在学生用书中以活页形式分册装订 一 选择题 1 锅炉水垢的主要成分是 A CaCO3 MgCO3 B CaSO4 MgCO3 C CaCO3 Mg OH 2 D CaSO4 CaCO3 解析 锅炉烧水主要是将水的暂时硬度降低 这样使得发生反应 Ca HCO3 2 CaCO3 CO2 H2O Mg HCO3 2 MgCO3 CO2 H2O 又因为煮沸时分解形成的碳酸镁在继续受热的情况下生成更难溶解的 Mg OH 2 即发 生反应 MgCO3 H2O Mg OH 2 CO2 因此锅炉水垢的主要成分是 CaCO3 Mg
2、 OH 2 答案 C 2 下列叙述中不正确的是 A 钟乳石 主要成分为 CaCO3 能和稀盐酸反应 B 磺化煤可软化硬水 C 加热暂时硬水可放出 CO2 D 加热永久硬水可放出 CO2 解析 永久硬水主要含有硫酸盐和氯化物 因此加热永久硬水不能放出 CO2 答案 D 3 下列方法适宜软化永久硬水的是 A 离子交换法 B 长时间加热 C 加入硫酸钠 D 加入硝酸银 解析 离子交换法适宜软化永久硬水 答案 A 4 向天然水中加入下列物质的溶液时 无沉淀产生的是 A 肥皂 B 熟石灰 C 纯碱 D 小苏打 学 海 无 涯 解析 小苏打为 NaHCO3 与 Ca 2 和 Mg 2 不能形成沉淀 肥皂中
3、有效成分与 Ca2 和 Mg 2 可以生成硬脂酸钙和硬脂酸镁沉淀 答案 D 5 下列有关水的叙述中 错误的是 A 硬水中的 Ca2 Mg2 有阻碍肥皂起泡的作用 B 用漂白粉对自来水消毒会增加水的硬度 C 锅炉用水必须经过软化 D 用磺化煤软化的水不能饮用 解析 若锅炉内使用硬水 则易形成沉淀而使金属受热不均出现危险 答案 D 6 离子交换树脂可能是一种 A 非电解质 B 有机高分子电解质 C 易溶于水的物质 D 在溶液中能与异性离子交换的电解质 解析 阳离子交换树脂因能提供阳离子 可见是电解质 阳离子与同性离子 Ca 2 或 Mg 2 交换 通过离子交换树脂 水会更纯净而不引入杂质 可见离子
4、交换树脂不易溶于 水 答案 B 7 MgCl2和 NaHCO3按物质的量之比为 1 2 混合制成溶液 加热蒸干得到的固体是 A Mg HCO3 2和 NaCl B Mg OH 2和 NaCl C MgCl2和 Na2CO3 D MgCO3和 NaCl 解析 MgCl2与 NaHCO3按物质的量之比为 1 2 混合 在溶液中可将 1 mol MgCl2 和 2 mol NaHCO3看成是 1 mol Mg HCO3 2和 2 mol NaCl 在溶液受热时亦可看成是 Mg HCO3 2受热分解 Mg HCO3 2 MgCO3 CO2 H2O 在受热时 MgCO3易转化为更难溶的 Mg OH 2
5、因此正确选项为 B 答案 B 8 下列说法正确的是 A 软水中一定不含 Ca2 Mg2 离子 B 硬水经煮沸后就一定变为软水了 C 水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁 D 经过磺化煤处理过的水是不含离子的超净水 学 海 无 涯 解析 硬水与软水的区分是 Ca 2 Mg 2 含量的多与少 不是有与没有 故 A 不对 当然不含 Ca 2 Mg 2 的水一定是软水 煮沸的方法是通过 Ca HCO3 2 Mg HCO3 2的分解 以及 MgCO3转变为 Mg OH 2的过程 故 C 对 煮沸能使暂时硬度较高的硬水中的 Ca 2 Mg 2 浓度降低 但不一定能降低到软水中 Ca 2 Mg 2 的含量标准
6、更何况有的硬水中的 硬度更高是由于永久硬度造成的 故 B 不对 磺化煤只能交换阳离子 水中还含有多种阴 离子和交换出的大量 Na 故 D 不对 答案 C 9 FeSO4 7H2O 用作天然水净化混凝剂 要调到 pH 为 9 左右的主要原因是 A Fe2 在碱性条件下易被氧化成 Fe3 B FeSO4 7H2O 溶于水后显酸性 C FeSO4 7H2O 溶于水后显碱性 D 以上都不对 解析 pH 为 9 左右 Fe 2 更容易被氧化 答案 A 10 若 纯净水 太空水 蒸馏水 等作为日常饮用水 则因缺少某些成分不利于 儿童身体健康发育 你认为制备上述饮用水时至少还需要添加的化学物质是 A 钙 镁
7、的碳酸氢盐 B 含碘酸钾 KIO3 的食盐 C 漂白粉消毒剂 D 小苏打 解析 纯净水 太空水 蒸馏水等在制取过程中除去了儿童成长发育所必需的钙 镁及其他微量元素 若长期饮用这种水 会造成缺钙或其他微量元素缺乏症 因此 在制备 上述商品饮用水时至少还需添加可溶性的钙 镁化合物 如 Ca HCO3 2 Mg HCO3 2等 答案 A 二 非选择题 11 天然水里一般含有 Ca2 Mg2 等多种离子 人们把含有较多量 Ca2 Mg2 的水叫 做硬水 含有较少量或不含 Ca2 Mg2 的水叫做软水 降低水中 Ca2 Mg2 含量的过程叫 做硬水软化 如果硬度太高 含 Ca2 Mg2 的浓度太大 会给
8、生产 生活带来很多不利 因 此硬水的软化是水处理的重要方面之一 离子交换法常用于工业锅炉用水的软化 离子交换剂多种多样 磺化煤 NaR 就是一种 阳离子交换剂 1 写出用磺化煤软化含 Ca2 Mg2 浓度较高的硬水的化学方程式 2 用药剂软化法软化过的水总是含有一定浓度的 Ca2 Mg2 其原因是 3 参考烧水后的锅或壶中结有水垢的现象分析说明 如果用硬度太高的水作锅炉用水 学 海 无 涯 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 水垢是热的不良导体 答案 1 2NaR Ca2 CaR 2 2Na 2NaR Mg2 MgR 2 2Na 2 CaCO3
9、Mg OH 2虽然溶解度较小 但不是绝对不溶 3 锅炉结垢 热传递效率下降 浪费能源 甚至引起锅炉爆炸 12 永久硬水中含有 MgCl2和 CaCl2 请你用 Ca OH 2溶液 NaOH 溶液 饱和 Na2CO3 溶液 肥皂水 设计出软化水的实验方案 实验步骤 现象 有关反应式 答案 实验步骤 现象 有关反应式 加入适量的 Ca OH 2溶液 搅拌后 静置 有沉淀析出 MgCl2 Ca OH 2 Mg OH 2 CaCl2 加入适量的饱和 Na2CO3溶液 搅 拌后静置 有沉淀析出 CaCl2 Na2CO3 CaCO3 2NaCl 将过滤出来的水加入肥皂水 搅拌 如果有大量泡沫 证明是软水
10、13 2009 年浙江理综 请在空白处填空 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有 关问题 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 CH2 CH2 HCl CH3CH2Cl B CH3CH2OH HCl CH3CH2Cl H2O C CH3CH3 Cl2 光照 CH3CH2Cl HCl D CH2 CHCl H2 催化剂CH 3CH2Cl 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 NO 2 和 CN 等有毒有害的还原
11、性酸根离子氧化去除 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 学 海 无 涯 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 有机合成讲求原子经济性要高 即尽可能使反应物完全转化为生成物 且不生成别的杂质 从反应类型看 只有加成反应的产物为一种 最符合原子经济性的要求 所列四个制备乙烷的反应中 A D 均为加成反应 原子利用率最高 B C 均为取代反应 生成 H2O HCl 等杂质 原子利用率偏低 2 要除去废水中剧毒的 CN 需要使用强氧化
12、性的物质 而且不会造成二次污染 所选 ClO2具备此特点 可以将 CN 氧化为无毒的 CO2 和 N2 同时自身被还原为 Cl 具体离子方程式为 2ClO2 2CN 2CO2 N2 2Cl 3 天然水处理过程中 砂滤的作用是除去水中的较大颗粒的悬浮杂质 活性炭吸附水中的 小颗粒杂质及有色物质 经过以上两步水中的杂质为可溶性离子及细菌病毒等 因此 A B 两处应除去水中的杂质离子 可用离子交换树脂 故 A 处应用阳离子交换树脂 B 处用阴 离子交换树脂 除离子后的水应用 O3进行杀菌消毒处理 答案 1 A D 加成 2 2ClO2 2CN 2CO 2 N2 2Cl 产生了无毒的 CO2 无毒无害
13、的 N2 3 吸附水中的有机物 或去除水中的异味 反应产物无毒无害 阳离 子交换树脂 阴离子交换树脂 14 水的硬度常用一种规定的标准来衡量 通常把 1 L 的水中含 10 mg CaO 或相当于 10 mg CaO 的物质 称为 1 Ca2 Mg2 的硬度之和称为总硬度 总硬度在 8 以上的水称为 硬水 例如某水样分析含 Ca2 44 mg L 含 Mg2 18 mg L 则通过 Ca2 CaO 和 Mg2 CaO 的关系式 计算出 1 L 这种水相当于含 103 6 mg CaO 即总硬度为 10 4 现在我区某地用水所含 Ca2 Mg2 HCO 3 物质的量浓度如下 c Ca2 1 10
14、 3mol L c Mg2 5 10 4mol L c HCO 3 8 10 4mol L 通过计算回答 1 这种用水的总硬度为 2 要使这种硬水软化 每 1 m3的水中 应加入 g 消石灰 g 纯碱 解析 题示信息给出了硬度及其计算方法等新知识 既给出知识 又教会方法 关 键是分析 1 L 水中所含 CaO 或相当于 CaO 的物质的质量 1 设水样的体积为 1 L 则 学 海 无 涯 n Ca 2 1 10 3 mol n Mg 2 5 10 4 mol n HCO3 8 10 4 mol 由 Ca 2 CaO 和 Mg 2 CaO 关系式知 相当于该水样中含 CaO 1 10 3 5 1
15、0 4 1 5 10 3 mol 其质量为 1 5 10 3 56 103 84 mg 所以水的总硬度为 84 10 8 4 2 1 m3水样中 n Ca 2 1 mol n Mg 2 0 5 mol n HCO3 0 8 mol 可将溶质看成 Ca HCO3 2 0 4 mol 暂时硬度 Ca 2 0 6 mol 和 Mg 2 0 5 mol 永久硬度 加入消石灰时 发生如下反应 Ca HCO3 2 Ca OH 2 2CaCO3 2H2O 0 4 mol 0 4 mol Mg 2 Ca OH 2 Mg OH 2 Ca 2 0 5 mol 0 5 mol 0 5 mol 故共需 Ca OH 2质量为 0 4 0 5 mol 74 g mol 1 66 6 g 再加入 Na2CO3时 发生如下反应 Ca 2 CO3 2 CaCO3 0 6 0 5 mol 0 6 0 5 mol 故共需 Na2CO3质量为 0 6 0 5 mol 106 g mol 1 116 6 g 答案 1 8 4 2 66 6 116 6
