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1、合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习目标导航预习导引合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习目标导航预习导引一二一、水处理方法的选择一、水处理方法的选择水处理方法的选择,通常要考虑以下几个方面:1.水质和数量的要求。2.选择有效的方法和设备。3.考虑必要的成本核算,进行质量、数量及经济实用等方面的综合评价。合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习
2、合作探究自主预习目标导航一二预习导引二、天然水的净化二、天然水的净化1.混凝法(1)定义:加入混凝剂,使细小的悬浮物和胶体聚集成较大的颗粒而沉淀,然后过滤除去的方法。(2)工业生产中常用的混凝剂有:明矾、聚合铝、硫酸铝、硫酸亚铁、硫酸铁等。(3)明矾净水原理Al(OH)3在水中以絮状的胶体形式存在,Al(OH)3胶体粒子带正电,水中的胶体杂质一般带负电,通过电性吸引作用,使胶体杂质聚沉。合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习目标导航一二预习导引(4)混凝剂难以清除溶解于水中的有机物质、无机盐和微生物。作为生活用水,经过混凝法净水后,还必须进行杀菌消毒。一般过程为混凝沉
3、淀过滤杀菌。(1)铁盐的水解反应与铝盐相似,你能写出Fe3+水解的离子方程式吗?提示：Fe3+3H2OFe(OH)3+3H+。(2)天然水中含有细菌,其主要成分是蛋白质,请你举出几种在家中能杀灭水中细菌的简单方法。提示：对少量水通常用加热煮沸法来杀菌消毒,对大量水多采用强氧化剂氧化法进行杀菌消毒,如漂白粉、“84”消毒液等。合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习目标导航一二预习导引2.化学软化法(1)天然水:天然水与空气、岩石和土壤等长期接触,溶解了许多杂质,如无机盐类、某些可溶性有机物以及气体等。(2)水的硬度:天然水可分为硬水和软水硬水:含有较多Ca2+、Mg2+
4、的水;软水:含有少量Ca2+、Mg2+或不含Ca2+、Mg2+的水。(3)水的硬度可分为暂时硬度和永久硬度:暂时硬度:水的硬度是由Ca(HCO3)2或Mg(HCO3)2引起的;永久硬度:水的硬度是由钙和镁的硫酸盐或氯化物等引起的。天然水大多同时具有暂时硬度和永久硬度。合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习目标导航一二预习导引(4)硬水软化的方法:硬水软化的方法通常有加热法、药剂法和离子交换法等。具有暂时硬度的水可用加热法进行软化,其原理可表示为:合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习目标导航一二预习导引具有永久硬度的水可采用药剂法和离子交换法
5、进行软化:a.常用化学药剂有纯碱和生石灰等,其原理可表示为:合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习目标导航一二预习导引通过预习,你能区分硬水和软水吗?提示：可用两种方法:加入肥皂水振荡,有大量泡沫产生的是软水,泡沫很少且有沉淀产生的是硬水。加入饱和Na2CO3溶液,无沉淀产生的是软水,有沉淀产生的是硬水。合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习知识精要思考探究典题例解迁移应用一二一、天然水的净化一、天然水的净化城市获取自来水的过程一般分为以下四步:第一步:沉淀。在沉淀池中加入混凝剂静置,水中的悬浮物和胶体可沉淀到池底。第二步:过滤。使水通过细沙
6、,以除去沉淀和残存的悬浮物。第三步:曝气。把水暴露在空气中,使水与空气的接触面增大,增加水中氧的含量,以加速水中有机物的分解。第四步:消毒。加入杀菌剂杀灭水中有害的微生物。如果硬度过大再进行软化。合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习一二知识精要思考探究典题例解迁移应用1.在3个烧杯中都盛有河水(或井水),做以下实验,请认真观察实验现象并完成下表:形成浅绿色溶液先生成白色沉淀,然后迅速变为灰绿色,最后变为红褐色,静置后沉淀在试管底部先形成黄色溶液后生成红褐色沉淀合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习一二知识精要思考探究典题例解迁移应用2.你能
7、对观察到的实验现象作出正确的解释吗?答案：烧杯1中,Fe2+由于处在弱酸性环境中,很难被氧化生成Fe3+,而Fe2+水解生成的Fe(OH)2溶解度又较大,故难以形成胶体,混凝效果不好,只能得到浅绿色溶液。烧杯2中,Fe2+在pH=9的碱性环境中生成白色Fe(OH)2,Fe(OH)2易被氧化生成Fe(OH)3。烧杯3中也发生Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体的反应,也能聚沉净水。合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习一二知识精要思考探究典题例解迁移应用【例1】某综合实践活动小组到自来水厂进行参观,了解到源水处理成自来水的工艺流程示意图如下:(导学号52690023)(1
8、)源水中含Ca2+、Mg2+、Cl-等,加入CaO后生成Ca(OH)2,进而发生若干个复分解反应,试写出其中任意一个反应的离子方程式:。合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习一二知识精要思考探究典题例解迁移应用(2)加入凝聚剂可以除去其中的悬浮固体颗粒,该过程是(填写下列各项的序号)。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FeSO47H2O是常用的凝聚剂,加入后最终生成红褐色胶状沉淀,则这种沉淀是。(3)通入二氧化碳的目的是和。(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)ClO2浓氨水SO2浓
9、硫酸合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习一二知识精要思考探究典题例解迁移应用思路点拨本题以生产自来水的工艺流程为出发点,考查了离子反应、胶体性质、氯气的消毒原理等知识点,是一道综合性较强的实验流程题。合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习一二知识精要思考探究典题例解迁移应用合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习一二知识精要思考探究典题例解迁移应用用ClO2、Na2FeO4消毒饮用水,可避免用氯气消毒后的饮用水中所含微量有机氯对人体的潜在危害。试回答:(1)有关文献报道,等质量的ClO2消毒的效率是用氯气消毒的2.6
10、4倍,这2.64倍是怎样计算出来的?(2)简述用Na2FeO4消毒饮用水的原理及优点。合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习一二知识精要思考探究典题例解迁移应用(2)Na2FeO4中铁元素的化合价是+6价,是一种强氧化剂,能消毒杀菌且不会产生对人体有害的有机氯,这是Na2FeO4作为消毒剂的优点。其净水原理是Na2FeO4消毒杀菌后的还原产物是Fe3+,Fe3+在水中发生反应:Fe3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+,生成氢氧化铁胶体,吸附水中带负电荷的胶粒而产生沉淀,同时吸附水中的悬浮物,以达到净水的目的。合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习合作探
11、究自主预习一二知识精要思考探究典题例解迁移应用二、硬水的软化二、硬水的软化1.加热法软化暂时硬水的有关反应合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习一二知识精要思考探究典题例解迁移应用1.有一杯具有永久硬度的水,其中主要含有MgCl2和CaCl2。请设计出软化水的实验方案,现有以下药剂可供选用:Ca(OH)2溶液、NaOH溶液、饱和Na2CO3溶液、肥皂水。实验方案:合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习一二知识精要思考探究典题例解迁移应用2.如果有一杯同时具有暂时硬度和永久硬度的水,你如何来设计软化水的实验方案呢?写出相关的离子反应方程式。答案
12、：可以用药剂法,也可以用离子交换法。药剂法的有关离子方程式为:3.何谓离子交换树脂的再生?答案：离子交换树脂使用一段时间后,由NaR型转化为CaR2(或MgR2)型后,就失去了交换能力。可把失效后的离子交换树脂置于5%8%的食盐水中,便可发生逆向交换反应,重新生成NaR,恢复交换能力,这个过程叫做再生:CaR2+2Na+2NaR+Ca2+。合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习一二知识精要思考探究典题例解迁移应用【例2】用下列方法除去含Ca2+、Mg2+、Cl-、的硬水中的离子,所得到的水含离子的浓度最小的是()(导学号52690024)A.蒸馏B.加热煮沸C.加Ca
13、(OH)2与Na2CO3 D.离子交换法思路点拨题目要求除去Ca2+、Mg2+、后得到的水含离子的浓度最小,应注意水处理过程中引入的离子。解析：通过蒸馏可得到非常纯的蒸馏水,几乎不含任何杂质离子,所以A项符合题意;加热煮沸只能降低由Ca2+、Mg2+和引起的水的硬度,不能除去Cl-,也不能完全除去Ca2+和Mg2+;C项方法在除去Ca2+、Mg2+的同时,又增加了Na+且无法除去Cl-;D项方法在除去Ca2+、Mg2+的同时,又使水中增加了其他阳离子,且无法除去Cl-。答案：A合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习合作探究自主预习一二知识精要思考探究典题例解迁移应用氢型阳离子交换树脂软化硬水的主要反应可表示为2HR+M2+MR2+2H+。若将100mL只含Ca2+的水经过此阳离子交换柱后,流出液用0.1000molL-1NaOH溶液中和,用去NaOH溶液20.00mL。则此100mL水中含Ca2+()(导学号52690025)A.160.00mg B.80.00mgC.40.00mgD.120.00mg解析：本题可以采用逆推法求解,即根据用去NaOH溶液的体积求出溶液中H+的物质的量,然后再进一步求出Ca2+的质量。答案：C
