2016-2017学年高中化学第2单元化学与资源开发利用课题1获取洁净的水第2课时污水处理与海水淡化学业分层测评新人教版选修

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1、污水处理与海水淡化(建议用时:45分钟)学业达标1下列关于水资源利用的说法中不正确的是 ()A加强工业用水系统的环保改造,提高水的重复利用率B加强城市生活污水处理,坚持达标排放C加快产业结构调整,建立水资源节约型、环保型的国民经济体系D推广使用纯净水代替自来水作为生活用水,以保障用水安全【解析】用纯净水代替自来水并不能节约水资源,长期饮用纯净水对人体健康也不利。【答案】D2我国淡水资源非常短缺,所以在生产和生活中应该()A减少饮水量,以节约用水B将生活用水、工厂废水直接排放到湖泊或海洋中C既要防止和消除水体污染,又要节约用水D水是取之不尽、用之不竭的天然资源【解析】人体内水量不能太少,故不能减

2、少饮水量,A错;直接排放污水会造成水污染,B错;水并不是不会枯竭的,故D错。【答案】C3下列所述情况可能引起水污染的是()城市生活污水的任意排放农业生产中农药、化肥的施用不当海上油轮石油泄漏工业生产中废液、废渣、废气的排放ABC D【解析】该题所列几项均会引起水体污染。【答案】D4污水经过一级、二级处理后,还含有少量Cu2、Hg2、Pb2等重金属离子,可加入沉淀剂使其沉淀。下列物质不能作为沉淀剂的是()A氨水B硫化氢气体C硫化钠溶液 D纯碱溶液【解析】题目要求就是生成沉淀,后加的试剂均要求过量。加氨水会有络合离子的生成,不能全生成沉淀,硫化氢、硫化钠与重金属离子都会有沉淀生成,纯碱加入可调节p

3、H值使重金属离子沉淀。【答案】A5下列说法不正确的是()A蒸馏法淡化海水是将水加热蒸发汽化,然后将蒸汽冷凝而得到蒸馏水的方法B离子交换膜分为阳膜和阴膜,阳膜只允许阳离子通过,阴膜只允许阴离子通过,这就是离子交换膜的选择透过性C阳离子交换树脂中的H可与水中的金属阳离子M交换D阴离子交换树脂中既含有阳离子,又含有阴离子,因此既能与水中的阳离子交换,又能与水中的阴离子交换【解析】阴离子交换树脂的交换基团是OH,只能与溶液中的阴离子交换。【答案】D6下列说法中,不正确的是()A加热法只可软化具有暂时硬度的硬水B海水淡化的主要方法有蒸馏法和电渗析法等C反应2NaRCa2=CaR22Na的逆反应在一定条件

4、下也能发生D硬水软化就是除净水中的Ca2和Mg2【解析】加热法只能软化具有暂时硬度的水,Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2受热可分解为CaCO3、Mg(OH)2而除去,不能软化永久硬水。硬水软化是指减少或除去水中的Ca2和Mg2,不能除净。故D项不正确。【答案】D7某溶液中含有Fe2、Al3、Ag、Cu2,为分别得到各含一种金属阳离子的沉淀物。可采取通入H2S气体,通过CO2气体,加入盐酸,加入氢氧化钠溶液四个步骤,每次通入或加入试剂均过量,且每次都把沉淀物滤出,其正确的操作顺序是()A BC D【解析】要使离子逐一沉淀出来,即每加一种试剂,只得一种沉淀。若先加NaOH,则四种离子都会出现

5、沉淀,NaOH过量,只有Al(OH)3溶解,其余均为沉淀,故先加NaOH是不可以的,排除C、D。若先加H2S气体,则Ag、Fe2和Cu2都会沉淀出来,故排除B。A中先加盐酸至过量,则Ag形成AgCl沉淀出来;再加H2S气体,Cu2形成CuS沉淀出来;由于第一步中加入盐酸过量,所以不生成FeS沉淀,FeS不溶于水,但溶于酸;再加入NaOH过量,Al3形成AlO,Fe2形成沉淀;最后通入CO2气体,可以使AlO形成Al(OH)3沉淀。CO22H2OAlO=HCOAl(OH)3,故选A。【答案】A8某冶金厂废水的pH为4.5,含超标10倍的Pb2。该厂处理废水的下列设计中,比较合理的是()A用离子交

6、换法除去Pb2B在废水中加硫酸,生成PbSO4沉淀C在废水中加NaOH,调节pH到11.0,使Pb2转化为氢氧化物沉淀D在废水中加石灰,调节pH到11.0,使Pb2转化为氢氧化物沉淀【解析】废水量太大,不能用离子交换法;加硫酸虽能除去Pb2,但增加了溶液酸度;因石灰比NaOH廉价,故选用石灰。【答案】D9某金属氧化物在光照条件下能生成具有很强氧化能力的物质,可用来消除空气或水体中的污染物。下列有关该金属氧化物应用的叙述不正确的是()A将形成酸雨的SO2氧化为SO3B将家居装修挥发出的甲醛氧化为CO2和H2OC将医药废水中的苯酚氧化成H2O和CO2D将电镀废水中的氰根离子(CN)氧化成CO2和N

7、2【解析】从“可用来消除空气或水体中的污染物”着手分析,A中将SO2氧化成SO3会加剧污染。【答案】A10用高铁酸钠(Na2FeO4)对来自河湖的淡水消毒是城市饮用水处理的一种新技术,下列对Na2FeO4用于饮用水消毒处理的分析正确的一项是()ANa2FeO4在溶液中显强碱性,能消毒杀菌B在Na2FeO4中Fe为6价,具有强氧化性,能消毒杀菌CNa2FeO4的还原产物是Fe3,易水解为Fe(OH)3胶体,可使水中悬浮物聚沉沉降DNa2FeO4的还原产物是Fe2,易水解为Fe(OH)2,可使水中悬浮物聚沉沉降【解析】Na2FeO4属于强碱弱酸盐,其溶液呈碱性,但不是强碱性,也不是它能杀菌消毒的主

8、要原因。C项描述虽然正确,却与本题要求无关。【答案】B能力提升11水处理技术在生产、生活中应用广泛。 【导学号:64570012】(1)含有较多_离子的水称为硬水。硬水加热后产生碳酸盐沉淀的离子方程式为_(写一个即可)。(2)将RH型阳离子交换树脂和ROH型阴离子交换树脂串接来软化天然硬水,应该先使硬水通过_(填“RH”或“ROH”)型离子交换树脂,原因是_。(3)通过施加一定压力使水分子通过半透膜而将大分子或离子截留,从而获得纯净水的方法称为_。电渗析法净化水时,使离子通过半透膜的推动力是_。(4)检验蒸馏水的纯度时,最简单易行的方法是测定水的_。【解析】(1)含有较多的钙、镁离子的水称为硬

9、水;加热硬水产生碳酸盐的化学方程式为Ca(HCO3)2CaCO3CO2H2O;Mg(HCO3)2MgCO3CO2H2O,故离子方程式为Ca22HCOCaCO3CO2H2O;Mg22HCOMgCO3CO2H2O。(2)先通过阳离子交换树脂RH,因溶液中镁离子易与ROH型阴离子交换树脂反应生成Mg(OH)2影响交换效果。(3)通过施加一定压力使水分子通过半透膜而将大分子或离子截留,获得纯净水的方法称为反渗透法。电渗析法净化水时,使离子通过半透膜的推动力是电势差(或电场力)。(4)水越纯,电导率越小或电阻率越大,可用于测定水的纯度。【答案】(1)钙、镁Ca22HCOCaCO3CO2H2O(或Mg22

10、HCOMgCO3CO2H2O)(2)RH先通过阴离子交换树脂可能产生Mg(OH)2等沉淀而影响树脂交换效果(3)反渗透法电势差(或电场力)(4)电导率(或电阻率)12自然环境提供的能够为人类利用的淡水资源并不丰富,而且淡水资源缺乏的形势日益严峻。地球的海水总量约为1.3109亿吨,是人类最大的水资源库。电渗析法是近年发展起来的一种较好的海水淡化技术,其原理如下图所示:回答下列问题:(1)大海中的海水_(填“能”或“不能”)直接通入到装置中,理由是_。(2)a是电源的_极,b是电源的_极。(3)是_(填“淡水”或“浓水”)室,口排出的是_(填“淡水”或“浓水”)。(4)电渗析法的主要原理是_。(

11、5)该装置产生的浓水_(填“能”或“不能”)直接排放,理由为_。【解析】海水中有些悬浮杂质不能用离子交换除去,必须经过沉降、过滤后才能进入淡化装置;从电源连接电极名称可判断电源电极名称,阴极接电源负极,阳极接电源正极;利用电场作用,使海水中阴、阳离子分别向阳、阴极定向移动,但在阳膜和阴膜的离子选择性透过作用下,使有的间隔内离子浓度变大(如间隔),有的间隔内离子浓度变小(如间隔),这样就可以分别得到浓水和淡水;排出的浓水中含大量盐分,直接排放会改变水质,排到土壤中会导致土壤盐碱化,故不能直接排放。【答案】(1)不能海水中往往有一些悬浮杂质,需要把这些悬浮杂质经过沉降、过滤除去后才能通入到装置中(

12、2)负正(3)淡水浓水(4)在电场作用下,海水中的阳离子趋向阴极,阴离子趋向于阳极,但在阴膜和阳膜的选择性透过作用下,使有的间隔内离子浓度变小,从而使海水淡化(5)不能产生的浓水中含大量盐分,直接排放可能会改变水质、导致土壤盐碱化13随着全球淡水资源危机日益严重,世界各国都把目光投向了占全球总水量约97%的汪洋大海,希望从苦涩的海水中提取可以饮用的淡水。目前海水淡化有了许多新工艺,最广泛应用的为多级闪蒸法,其流程示意图如下图。已知一级闪蒸室和二级闪蒸室内的压强分别是p1和p2,且p2p11.013105 Pa。请回答:(1)处海水的温度比处海水温度高的原因是_。(2)盐水能够从一级闪蒸室流入二级闪蒸室的原因是_。(3)为降低能耗,多级闪蒸法采取了降压和_两项措施。降压可以降低能耗的理由是_。(4)海水淡化亦称海水脱盐。该工业过程包括海水预处理、脱盐、淡化水的后处理等。下列属于海水预处理的是_

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