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1、第二章化学与资源开发利用考纲考纲要求要求1.1.了解化学在水处理中的应用。了解化学在水处理中的应用。2.2.了解煤、石油和天然气等综合利用的意义。了解煤、石油和天然气等综合利用的意义。3.3.了解我国无机化工的生产资源和产品的主要种类。了解我国无机化工的生产资源和产品的主要种类。4.4.了解海水的综合利用。了解化学科学发展对自然资源利用的作用。了解海水的综合利用。了解化学科学发展对自然资源利用的作用。5.5.了解化学对废旧物资再生与综合利用的作用。了解化学对废旧物资再生与综合利用的作用。【知识梳理【知识梳理】一、获取洁净的水一、获取洁净的水1.1.水的净化：水的净化：(1)(1)基本流程。基本
2、流程。常用的混凝剂有：常用的混凝剂有：_、_、_、聚合铝等。、聚合铝等。常用的消毒剂有：常用的消毒剂有：_、_、ClOClO2 2、高铁酸盐等。、高铁酸盐等。(2)(2)明矾净水原理。明矾净水原理。明矾在水中发生电离：明矾在水中发生电离：_。AlAl3+3+发生水解：发生水解：_。氢氧化铝胶粒的作用：能破坏天然水中的胶体杂质的稳定性，吸附氢氧化铝胶粒的作用：能破坏天然水中的胶体杂质的稳定性，吸附悬浮物而沉降。悬浮物而沉降。明矾明矾AlAl2 2(SO(SO4 4) )3 3FeSOFeSO4 4漂白粉漂白粉液氯液氯AlAl3+3+3H+3H2 2O Al(OH)O Al(OH)3 3( (胶体
3、胶体)+3H)+3H+ +2.2.硬水的软化：硬水的软化：(1)(1)硬水和软水。硬水和软水。CaCa2+2+、MgMg2+2+ CaCa2+2+、MgMg2+2+ (2)(2)硬水的类型。硬水的类型。暂时硬度暂时硬度由钙、镁的由钙、镁的_引起的硬度引起的硬度永久硬度永久硬度由钙、镁的由钙、镁的_引起的硬度引起的硬度(3)(3)硬水的软化方法。硬水的软化方法。硬水软化的常用方法有硬水软化的常用方法有_、_和和_等。等。碳酸氢盐碳酸氢盐硫酸盐或氯化物硫酸盐或氯化物加热法加热法药剂法药剂法离子交换法离子交换法3.3.污水处理：污水处理：(1)(1)污水处理的技术主要有三种，分别是污水处理的技术主要
4、有三种，分别是_、_和和_。(2)(2)污水处理的程度：主要分三级，一级处理是除去大块悬浮物，使污水处理的程度：主要分三级，一级处理是除去大块悬浮物，使_分离，泥、水分离；二级处理是使有机物降解，并过滤除去二分离，泥、水分离；二级处理是使有机物降解，并过滤除去二次沉淀物；三级处理是对污水进行深度处理和净化，通常采用的方法次沉淀物；三级处理是对污水进行深度处理和净化，通常采用的方法有有_、_、_和反渗透法等。和反渗透法等。物理法物理法生物法生物法化学法化学法沙、水沙、水化学沉淀法化学沉淀法氧化还原法氧化还原法离子交换法离子交换法【微点拨】【微点拨】(1)(1)向硬水中加入适量的熟石灰目的是使镁离
5、子转化为氢氧化镁沉淀；向硬水中加入适量的熟石灰目的是使镁离子转化为氢氧化镁沉淀；加入适量纯碱的目的是使钙离子生成碳酸钙沉淀；过滤弃去沉淀，即加入适量纯碱的目的是使钙离子生成碳酸钙沉淀；过滤弃去沉淀，即得软水。得软水。(2)(2)硫酸亚铁可用作混凝剂的原理和条件：调节溶液硫酸亚铁可用作混凝剂的原理和条件：调节溶液pHpH在在9 9左右，亚铁左右，亚铁离子水解生成氢氧化亚铁，并被空气中氧气氧化为氢氧化铁，起到更离子水解生成氢氧化亚铁，并被空气中氧气氧化为氢氧化铁，起到更好的混凝作用。好的混凝作用。(3)(3)水的净化是除去水中的悬浮物，而硬水软化是为了除去水中的钙、水的净化是除去水中的悬浮物，而硬
6、水软化是为了除去水中的钙、镁离子，消毒是为了除去水中的细菌。镁离子，消毒是为了除去水中的细菌。二、海水的综合利用二、海水的综合利用1.1.海水的淡化：海水淡化的常用方法有海水的淡化：海水淡化的常用方法有_、电渗析法和离子交、电渗析法和离子交换法等。换法等。2.2.海水制盐：从海水中提取食盐的主要方法是海水制盐：从海水中提取食盐的主要方法是_。其原理是将。其原理是将海水经过太阳照射蒸发浓缩，使食盐结晶析出。得到的产品为粗盐，海水经过太阳照射蒸发浓缩，使食盐结晶析出。得到的产品为粗盐，另外还有电渗析法和冷冻法等。另外还有电渗析法和冷冻法等。蒸馏法蒸馏法蒸发法蒸发法3.3.氯碱工业：氯碱工业：(1)
7、(1)原料：食盐。原料：食盐。(2)(2)反应原理：反应原理：_。(3)(3)工艺流程。工艺流程。(4)(4)设备：离子交换膜电解槽。设备：离子交换膜电解槽。电解电解 2NaCl+2H2NaCl+2H2 2O=2NaOH+HO=2NaOH+H2 2+Cl+Cl2 24.4.海水提镁：海水提镁：(1)(1)工艺流程。工艺流程。(2)(2)主要化学反应。主要化学反应。制备石灰乳：制备石灰乳：_，_；沉淀沉淀MgMg2+2+：_；制备制备MgClMgCl2 2：_；电解电解MgClMgCl2 2：_。电解电解 高温高温 CaCOCaCO3 3=CaO+CO=CaO+CO2 2CaO+HCaO+H2
8、2O=Ca(OH)O=Ca(OH)2 2MgClMgCl2 2+Ca(OH)+Ca(OH)2 2=Mg(OH)=Mg(OH)2 2+CaCl+CaCl2 2Mg(OH)Mg(OH)2 2+2HCl=MgCl+2HCl=MgCl2 2+2H+2H2 2O OMgClMgCl2 2( (熔融熔融)=Mg+Cl)=Mg+Cl2 25.5.海水提溴：海水提溴：(1)(1)工艺流程。工艺流程。纯碱纯碱SOSO2 2(2)(2)反应原理。反应原理。氧化：氧化：_。吸收分离：吸收分离：_，_。或或_，_。ClCl2 2+2NaBr=2NaCl+Br+2NaBr=2NaCl+Br2 23Br3Br2 2+3N
9、a+3Na2 2COCO3 3=5NaBr+NaBrO=5NaBr+NaBrO3 3+3CO+3CO2 25NaBr+NaBrO5NaBr+NaBrO3 3+3H+3H2 2SOSO4 4=3Br=3Br2 2+3Na+3Na2 2SOSO4 4+3H+3H2 2O OBrBr2 2+SO+SO2 2+2H+2H2 2O=2HBr+HO=2HBr+H2 2SOSO4 4ClCl2 2+2HBr=2HCl+Br+2HBr=2HCl+Br2 2三、煤、石油、天然气的综合利用三、煤、石油、天然气的综合利用1.1.煤的综合利用：煤的综合利用：隔绝空气隔绝空气焦炭焦炭煤焦油煤焦油可燃性气体可燃性气体液体
10、燃料液体燃料汽油汽油 甲醇甲醇2.2.石油的炼制：石油的炼制：炼制方法炼制方法原理原理主要原料主要原料主要产品主要产品分馏分馏常压常压利用烃的不同沸点，将其利用烃的不同沸点，将其分离成沸点不同的产物分离成沸点不同的产物原油原油石油气、汽油、煤油、柴油、重石油气、汽油、煤油、柴油、重油等油等减压减压重油重油柴油、燃料油、润滑油等柴油、燃料油、润滑油等裂化裂化在一定条件下，使长链烃在一定条件下，使长链烃断裂为短链烃断裂为短链烃重油、重油、石蜡等石蜡等_、煤油、柴油、煤油、柴油等轻质油等轻质油裂解裂解深度裂化深度裂化( (更高温度下的裂更高温度下的裂化化) )石油分馏石油分馏产物产物( (包包括石油
11、气括石油气) )主要是主要是_、丙烯、丙烯、丁烯、甲烷等丁烯、甲烷等汽油汽油乙烯乙烯3.3.天然气的综合利用：天然气的综合利用：(1)(1)作清洁燃料。作清洁燃料。(2)(2)为合成氨提供原料气为合成氨提供原料气氢气。氢气。_，_，CO+HCO+H2 2O=COO=CO2 2+H+H2 2。(3)(3)为有机化工提供重要原料为有机化工提供重要原料甲醇。甲醇。2CH2CH4 4+O+O2 2 2CH 2CH3 3OHOH。催化剂催化剂 高温高温 裂解裂解 CHCH4 4=C+2H=C+2H2 2CHCH4 4+H+H2 2O=CO+3HO=CO+3H2 2高温高温 催化剂催化剂 催化剂催化剂考点
12、一考点一 氯碱工业氯碱工业工艺流程：粗盐水工艺流程：粗盐水 过滤过滤 离子交换树脂离子交换树脂精盐精盐水。水。在进入电解槽前需通过离子交换树脂进一步除去在进入电解槽前需通过离子交换树脂进一步除去CaCa2+2+、MgMg2+2+等离子，等离子，以防破坏离子交换膜。以防破坏离子交换膜。1.1.原料：精制饱和食盐水。原料：精制饱和食盐水。(1)(1)精制目的：除去泥沙，使精制目的：除去泥沙，使CaCa2+2+、MgMg2+2+、FeFe3+3+、 等离子的含量达等离子的含量达到要求。到要求。(2)(2)精制原因：精制原因：CaCa2+2+、MgMg2+2+等在碱溶液中形成的沉淀及泥沙等会破坏离等在
13、碱溶液中形成的沉淀及泥沙等会破坏离子交换膜，而使产品不纯。子交换膜，而使产品不纯。(3)(3)精制方法：用精制方法：用BaClBaCl2 2除去除去 ，用，用NaOHNaOH除去除去MgMg2+2+、FeFe3+3+，用，用NaNa2 2COCO3 3除除去去BaBa2+2+及及CaCa2+2+，所加沉淀剂需稍过量。最后加盐酸调节盐水的，所加沉淀剂需稍过量。最后加盐酸调节盐水的pHpH。有关离子方程式：有关离子方程式：BaBa2+2+ =BaSO+ =BaSO4 4 Mg Mg2+2+2OH+2OH- -=Mg(OH)=Mg(OH)2 2FeFe3+3+3OH+3OH- -=Fe(OH)=Fe
14、(OH)3 3 Ca Ca2+2+ =CaCO+ =CaCO3 3BaBa2+2+ =BaCO+ =BaCO3 3 +2H +2H+ +=H=H2 2O+COO+CO2 2。2.2.原理：原理：2NaCl+2H2NaCl+2H2 2O=2NaOH+HO=2NaOH+H2 2+Cl+Cl2 2。电解电解 3.3.主要设备：离子交换膜电解槽。主要设备：离子交换膜电解槽。4.4.产品：阳极室产品：氯气，补充饱和食盐水流出淡盐水。阴极室产产品：阳极室产品：氯气，补充饱和食盐水流出淡盐水。阴极室产品：氢气和品：氢气和NaOHNaOH，补充纯水，补充纯水( (加入少量加入少量NaOH)NaOH)流出流出N
15、aOHNaOH溶液。溶液。【典题】【典题】(2015(2015西宁模拟西宁模拟) )氯碱厂氯碱厂电解饱和食盐水制取电解饱和食盐水制取NaOHNaOH的工艺的工艺流程示意图如下：流程示意图如下：依据上图完成下列问题：依据上图完成下列问题：(1)(1)在电解过程中，阴极上生成气体的电子式为在电解过程中，阴极上生成气体的电子式为_。(2)(2)精制过程中精制过程中除去阳离子中的除去阳离子中的CaCa2+2+、MgMg2+2+等杂质等杂质，除去，除去MgMg2+2+的离子的离子方程式为方程式为_。(3)(3)精制过程要除去精制过程要除去 ，可选择下列溶液中的，可选择下列溶液中的_(_(填字母序填字母序
16、号号) )。a.Ba(OH)a.Ba(OH)2 2b.b.Ba(NOBa(NO3 3) )2 2c.BaClc.BaCl2 2(4)(4)在实际生产中也可以用在实际生产中也可以用BaCOBaCO3 3除去除去 ( (已知溶解度已知溶解度BaSOBaSO4 4 MgClMgOMgCl2 2，电解，电解MgOMgO耗电多，而电解耗电多，而电解MgClMgCl2 2耗电较少耗电较少电解电解 考点二考点二 水的净化与处理水的净化与处理【自主训练】【自主训练】(2015(2015烟台模拟烟台模拟) )水资源与我们的生产、生活息息相关。水资源与我们的生产、生活息息相关。(1)(1)硬水软化常用离子交换法。
17、硬水软化常用离子交换法。NaRNaR型离子交换树脂使用一段时间后，型离子交换树脂使用一段时间后，逐渐失去交换能力，将树脂置于逐渐失去交换能力，将树脂置于_中浸泡一段时间即可中浸泡一段时间即可再生。当洗涤用水硬度较大时，洗衣粉与肥皂相比洗涤效果更好，其再生。当洗涤用水硬度较大时，洗衣粉与肥皂相比洗涤效果更好，其原因是原因是_。(2)(2)生活污水常含有大量的含氮化合物，可用生物膜脱氮工艺进行处生活污水常含有大量的含氮化合物，可用生物膜脱氮工艺进行处理。首先在硝化细菌的作用下将理。首先在硝化细菌的作用下将 氧化成氧化成 ，其原理为，其原理为a +bOa +bO2 2=cH=cH+ +d +eH+d
18、 +eH2 2O O，反应化学方程式中，反应化学方程式中b b_；该过程需要控制水温为该过程需要控制水温为20203636，其原因是，其原因是_。硝化后加入甲醇与。硝化后加入甲醇与 反应生成反应生成N N2 2，该过程中，该过程中甲醇的作用是甲醇的作用是_。(3)(3)镀铜废水中含有镀铜废水中含有 ，常加入，常加入NaNa2 2S S2 2O O3 3进行处理后排放，该处理进行处理后排放，该处理过程使用的方法是过程使用的方法是_。加入加入NaNa2 2S S2 2O O3 3溶液之前常将废水调整至较强的酸性环境，原因是溶液之前常将废水调整至较强的酸性环境，原因是_。取少量处理后的水样于试管中，
19、加入取少量处理后的水样于试管中，加入NaOHNaOH溶液产生蓝色沉淀，要使该溶液产生蓝色沉淀，要使该蓝色沉淀溶解，除了加入酸之外，还可以加入氨水生成蓝色沉淀溶解，除了加入酸之外，还可以加入氨水生成Cu(NHCu(NH3 3) )4 4 2+2+，该反应的离子方程式为该反应的离子方程式为_。【解析】【解析】(1)NaR(1)NaR型离子交换树脂使用一段时间后，型离子交换树脂使用一段时间后，NaNa+ +被被CaCa2+2+、MgMg2+2+等等代替，失去交换能力，可将树脂在代替，失去交换能力，可将树脂在5%5%8%8%的食盐水中浸泡一段时间进的食盐水中浸泡一段时间进行再生。行再生。肥皂的主要成分
20、是硬脂酸钠，电离出的硬脂酸根离子易与肥皂的主要成分是硬脂酸钠，电离出的硬脂酸根离子易与CaCa2+2+、MgMg2+2+结合成沉淀，降低了肥皂的去污能力，浪费肥皂，影响洗涤效果。结合成沉淀，降低了肥皂的去污能力，浪费肥皂，影响洗涤效果。(2)(2)根据得失电子守恒，反应中根据得失电子守恒，反应中N N的化合价：的化合价：-3+5-3+5，O O的化合价：的化合价：0-20-2，因此，因此1 mol 1 mol 消耗消耗2 mol O2 mol O2 2，则，则b b2 2。温度过低，硝化细菌活动减弱，反应速率降低；温度过高会杀死硝化温度过低，硝化细菌活动减弱，反应速率降低；温度过高会杀死硝化细
21、菌，反应速率降低，因此应控制水温为细菌，反应速率降低，因此应控制水温为20203636。甲醇与甲醇与 反应生成反应生成N N2 2，反应中，反应中 中氮元素化合价降低，中氮元素化合价降低， 为氧为氧化剂，则化剂，则CHCH3 3OHOH为还原剂。为还原剂。(3) (3) 具有强氧化性，可与具有强氧化性，可与NaNa2 2S S2 2O O3 3发生氧化还原反应，因此该处理发生氧化还原反应，因此该处理方法为氧化还原法。把废水调整至较强的酸性环境进行反应，是因为方法为氧化还原法。把废水调整至较强的酸性环境进行反应，是因为酸性条件下酸性条件下 氧化性更强，更有利于反应的进行。氧化性更强，更有利于反应
22、的进行。蓝色沉淀为蓝色沉淀为Cu(OH)Cu(OH)2 2，Cu(OH)Cu(OH)2 2溶于氨水生成溶于氨水生成Cu(NHCu(NH3 3) )4 4 2+2+，离子反应为，离子反应为Cu(OH)Cu(OH)2 2+4NH+4NH3 3H H2 2O=Cu(NHO=Cu(NH3 3) )4 4 2+2+4H+4H2 2O+2OHO+2OH- -。答案：答案：(1)5%(1)5%8%8%的食盐水的食盐水肥皂的主要成分是硬脂酸钠，电离出的硬脂酸根离子易与肥皂的主要成分是硬脂酸钠，电离出的硬脂酸根离子易与CaCa2+2+、MgMg2+2+结合成沉淀，而主要成分为表面活性剂的洗衣粉可以避免这种情况结
23、合成沉淀，而主要成分为表面活性剂的洗衣粉可以避免这种情况(2)2(2)2温度过高或过低对硝化细菌均有抑制作用做还原剂温度过高或过低对硝化细菌均有抑制作用做还原剂(3)(3)氧化还原法氧化还原法酸性条件下酸性条件下 氧化性更强，有利于反应的进行氧化性更强，有利于反应的进行Cu(OH)Cu(OH)2 2+4NH+4NH3 3H H2 2O=Cu(NHO=Cu(NH3 3) )4 4 2+2+4H+4H2 2O+2OHO+2OH- -【归纳总结】【归纳总结】1.1.硬水软化的方法：硬水软化的方法：(1)(1)加热法加热法( (只能软化具有暂时硬度的水只能软化具有暂时硬度的水) )。其原理为其原理为C
24、a(HCOCa(HCO3 3) )2 2=CaCO=CaCO3 3+CO+CO2 2+H+H2 2O O，Mg(HCOMg(HCO3 3) )2 2=MgCO=MgCO3 3+CO+CO2 2+H+H2 2O O，继续煮沸时，继续煮沸时，MgCOMgCO3 3可转化为更难溶的可转化为更难溶的Mg(OH)Mg(OH)2 2：MgCOMgCO3 3+H+H2 2O=Mg(OH)O=Mg(OH)2 2+CO+CO2 2 (2)(2)药剂法药剂法( (石灰纯碱法石灰纯碱法) )。反应原理：反应原理：Ca(HCOCa(HCO3 3) )2 2+Ca(OH)+Ca(OH)2 2=2CaCO=2CaCO3
25、3+2H+2H2 2O OMg(HCOMg(HCO3 3) )2 2+2Ca(OH)+2Ca(OH)2 2=2CaCO=2CaCO3 3+Mg(OH)+Mg(OH)2 2+2H+2H2 2O OMgSOMgSO4 4+Ca(OH)+Ca(OH)2 2=Mg(OH)=Mg(OH)2 2+CaSO+CaSO4 4。CaCa2+2+ =CaCO+ =CaCO3 3。(3)(3)离子交换法：利用了离子交换反应原理，软化水的质量高。常用离子交换法：利用了离子交换反应原理，软化水的质量高。常用离子交换树脂作离子交换剂，其软化硬水和再生的过程如图所示：离子交换树脂作离子交换剂，其软化硬水和再生的过程如图所示
26、：2.2.污水处理的常用方法：污水处理的常用方法：污水处污水处理方法理方法原理原理方法方法物理法物理法利用物理原理和机械作利用物理原理和机械作用对废水进行处理用对废水进行处理沉淀、均衡调节、过滤、离心分离沉淀、均衡调节、过滤、离心分离化学法化学法通过化学反应处理废水通过化学反应处理废水(1)(1)中和法：处理酸性废水和碱性废水中和法：处理酸性废水和碱性废水(2)(2)沉淀法：处理含有重金属离子的废水沉淀法：处理含有重金属离子的废水(3)(3)氧化还原法：除去油类、氮化物、硫化物等物质氧化还原法：除去油类、氮化物、硫化物等物质污水处污水处理方法理方法原理原理方法方法生物法生物法利用微生物的作用除
27、去利用微生物的作用除去废水中溶胶物质及有机废水中溶胶物质及有机物物活性污泥法、生物滤池法、厌气处理法活性污泥法、生物滤池法、厌气处理法【针对训练】【针对训练】(2015(2015银川模拟银川模拟) )水是人类赖以生存不可缺少的物质，水质优劣直接水是人类赖以生存不可缺少的物质，水质优劣直接影响人体健康，为了探究水质优劣，某综合实验小组来自来水厂参观，影响人体健康，为了探究水质优劣，某综合实验小组来自来水厂参观，了解到原水处理成自来水的工艺流程示意图如下图所示：了解到原水处理成自来水的工艺流程示意图如下图所示：提供的试剂：饱和提供的试剂：饱和K K2 2COCO3 3溶液、溶液、NaOHNaOH溶
28、液、溶液、Ba(NOBa(NO3 3) )2 2溶液、溶液、75%75%的乙的乙醇、生石灰、醇、生石灰、CClCCl4 4、BaClBaCl2 2溶液。溶液。(1)(1)天然水中溶解的气体主要有天然水中溶解的气体主要有_、_。硬度为硬度为1 1的水是指每升水含的水是指每升水含10 mg CaO10 mg CaO或与之相当的物质或与之相当的物质( (如如7.1 mg7.1 mgMgO)MgO)。某天然水中。某天然水中c(Cac(Ca2+2+) )1.21.21010-3-3molmolL L-1-1，c(Mgc(Mg2+2+) )6 61010-4-4molmolL L-1-1，则此水的硬度为，
29、则此水的硬度为_。(2)(2)为除去原水中含有的为除去原水中含有的CaCa2+2+、MgMg2+2+、 、ClCl- -、 等离子，选出等离子，选出a a所代表的试剂，按加入的顺序依次为所代表的试剂，按加入的顺序依次为_(_(只填只填化学式化学式) )。(3)(3)天然水在净化处理过程中加入的混凝剂可以是天然水在净化处理过程中加入的混凝剂可以是_，其净水作用的原理是，其净水作用的原理是_。【解析】【解析】(1)(1)天然水中天然水中c(Cac(Ca2+2+) )1.21.21010-3-3molmolL L-1-1，c(Mgc(Mg2+2+) )6 61010-4-4molmolL L-1-1
30、，每升水中氧化钙和氧化镁的质量分别为，每升水中氧化钙和氧化镁的质量分别为m(CaO)m(CaO)1.21.21010-3-3molmol56 g56 gmolmol-1-167.2 mg67.2 mg，m(MgO)m(MgO) 6 61010-4-4molmol40 g40 gmolmol-1-124 mg24 mg，硬度硬度6.726.72+3.38+3.3810.110.1。(2)Ca(2)Ca2+2+、MgMg2+2+、 、ClCl- -、 等离子可分别加入等离子可分别加入BaClBaCl2 2和和CaOCaO，使，使MgMg2+2+、 、 转化为沉淀除去，并使溶液呈碱性，后再通入二氧转
31、化为沉淀除去，并使溶液呈碱性，后再通入二氧化碳使化碳使CaCa2+2+、BaBa2+2+转化为碳酸盐沉淀除去。转化为碳酸盐沉淀除去。(3)(3)可水解形成胶体的盐类物质有可能成为混凝剂，如明矾、硫酸铝、可水解形成胶体的盐类物质有可能成为混凝剂，如明矾、硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁等。硫酸铁、硫酸亚铁等。答案：答案：(1)(1)氧气二氧化碳氧气二氧化碳10.110.1(2)BaCl(2)BaCl2 2、CaOCaO(3)(3)明矾、硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁明矾、硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁( (答出任意一种正确试剂即可答出任意一种正确试剂即可) )铝盐铝盐( (或铁盐或铁盐) )等在水中发生水解生成相应
32、氢氧化物胶体，它可吸附天等在水中发生水解生成相应氢氧化物胶体，它可吸附天然水中悬浮物并破坏天然水中的其他带异电的胶体，使其聚沉，达到然水中悬浮物并破坏天然水中的其他带异电的胶体，使其聚沉，达到净化目的净化目的【加固训练】【加固训练】水处理主要包括水的净化、污水处理、硬水软化和海水水处理主要包括水的净化、污水处理、硬水软化和海水淡化等。淡化等。(1)(1)水处理技术的核心是减少或除去水中的各种杂质离子。目前水处理技术的核心是减少或除去水中的各种杂质离子。目前_和和_是主要的去离子方法。是主要的去离子方法。(2)ClO(2)ClO2 2是一种性能优良的消毒剂，可将废水中少量的是一种性能优良的消毒剂
33、，可将废水中少量的S S2-2-， 和和CNCN- -等有毒有害的还原性离子氧化除去。请写出等有毒有害的还原性离子氧化除去。请写出ClOClO2 2将废水中剧毒的将废水中剧毒的CNCN- -氧化成无毒气体的离子方程式氧化成无毒气体的离子方程式_。(3)(3)地下水往往含有钙、镁的碳酸盐，自来水厂需要对地下水进行地下水往往含有钙、镁的碳酸盐，自来水厂需要对地下水进行_处理。把进行过离子交换的处理。把进行过离子交换的CaRCaR2 2( (或或MgRMgR2 2) )型树脂置于型树脂置于_中浸泡一段时间后便可再生。中浸泡一段时间后便可再生。(4)(4)海水的淡化是除去海水中所含的盐分，如图是海水利
34、用电渗析法海水的淡化是除去海水中所含的盐分，如图是海水利用电渗析法获得淡水的原理图，已知海水中含有获得淡水的原理图，已知海水中含有NaNa+ +、ClCl- -、CaCa2+2+、MgMg2+2+、 等等离子，电极为惰性电极。离子，电极为惰性电极。请回答：请回答：阳离子交换膜是指阳离子交换膜是指_(_(填填“A A”或或“B B”) )。写出通电后阳极区的电极反应式写出通电后阳极区的电极反应式_。【解析】【解析】(1)(1)水处理技术的核心是减少或除去水中的各种杂质离子，水处理技术的核心是减少或除去水中的各种杂质离子，主要的去离子方法是离子交换法和膜分离法。主要的去离子方法是离子交换法和膜分离
35、法。(2)ClO(2)ClO2 2氧化性较强，是常用的氧化剂，其中氧化性较强，是常用的氧化剂，其中+4+4价氯元素通常被还原价氯元素通常被还原为为-1-1价，在该反应中价，在该反应中CNCN- -中中+2+2价碳元素通常被氧化成价碳元素通常被氧化成+4+4价，而氮元素价，而氮元素则容易被氧化成则容易被氧化成0 0价形成氮气：价形成氮气：2CN2CN- -+2ClO+2ClO2 2=2CO=2CO2 2+N+N2 2+2Cl+2Cl- -。(3)(3)地下水硬度较大，需要软化，所以自来水厂需要对地下水进行软地下水硬度较大，需要软化，所以自来水厂需要对地下水进行软化；用磺化煤化；用磺化煤(NaR)
36、(NaR)作离子交换剂：作离子交换剂：2NaR+Ca2NaR+Ca2+2+=CaR=CaR2 2+2Na+2Na+ +，2NaR+Mg2NaR+Mg2+2+=MgR=MgR2 2+2Na+2Na+ +，用，用5%5%8%8%的食盐水浸泡可使失去软化能力的食盐水浸泡可使失去软化能力的磺化煤再生：的磺化煤再生：CaRCaR2 2+2Na+2Na+ +=2NaR+Ca=2NaR+Ca2+2+，MgRMgR2 2+2Na+2Na+ +=2NaR+Mg=2NaR+Mg2+2+。(4)(4)阴离子交换膜只允许阴离子自由通过，阳离子交换膜只允许阳阴离子交换膜只允许阴离子自由通过，阳离子交换膜只允许阳离子自由通过，隔膜离子自由通过，隔膜B B和阴极相连，阴极是阳离子放电，所以隔膜和阴极相连，阴极是阳离子放电，所以隔膜B B是是阳离子交换膜。阳离子交换膜。阳极是氯离子放电：阳极是氯离子放电：2Cl2Cl- -2e-2e- -=Cl=Cl2 2。答案：答案：(1)(1)离子交换法膜分离法离子交换法膜分离法(2)2CN(2)2CN- -+2ClO+2ClO2 2=2CO=2CO2 2+N+N2 2+2Cl+2Cl- -(3)(3)软化软化5%5%8%8%的食盐水的食盐水(4)B(4)B2Cl2Cl- -2e-2e- -=Cl=Cl2 2
