苏教版化学选修2水的净化与污水处理1

1．用明矾净化后的自来水是()
A．含悬浮杂质少的水B．硬水
C．软水D．纯水
解析：选A。

明矾净水是利用Al3＋水解生成Al(OH)3胶体吸附一些悬浮的杂质。

2．自来水厂常用Cl2给自来水消毒。

若用自来水配制下列溶液，不．会产生明显药品变质的是()
A．石蕊试液B．硝酸银溶液
C．硫化钠溶液D．氯化铝溶液
解析：选D。

经Cl2消毒的自来水中含有Cl2、Cl－、H＋、ClO－、HClO等粒子，能与石蕊试液作用(可使其被漂白)，与AgNO3溶液作用(生成AgCl白色沉淀)，与Na2S溶液反应(将S2－氧化为S)。

3．下列所述情况可能引起水污染的是()
①城市生活污水的任意排放
②农业生产中农药、化肥使用不当
③海上油轮石油泄漏
④工业生产中废液、废渣、废气的排放
A．①③B．①④
C．②④D．①②③④
解析：选D。

上述过程均能造成水体污染。

4．下列试剂：①过氧化氢；②臭氧；③液氯；④漂白粉；⑤过氧化钠；⑥二氧化氯，其中可用于自来水的杀菌消毒的是()
A．①②⑤B．③④⑥
C．①②③④⑥D．①②③④⑤⑥
解析：选C。

由上述物质的用途可知，Na2O2是一种供氧剂，虽然遇水生成强氧化性的物质，但生成的NaOH溶于水是一种有害物质。

5．(2011年无锡高二检测)勤洗手和经常对环境进行消毒是预防传染病的有效途径。

某消毒液为无色液体，用红色石蕊试纸检验，发现试纸先变蓝后褪色。

则该消毒液的主要成分可能是()
A．KMnO4B．H2O2
C．NaClO D．NH3·H2O
解析：选C。

无色液体首先排除A(KMnO4显紫色)。

红色石蕊试纸先变蓝后褪色，说明该消毒剂显碱性且具有漂白性，NH3·H2O不具有漂白能力，而H2O2显弱酸性，故只能选C。

6．最近科学研究表明，用氯气杀灭自来水中的病菌并非优良方法，氯胺(NH2Cl)在中性或酸性条件下是一种更好的强消毒剂。

氯胺的消毒原理之一是()
A．NH2Cl＋HCl===NH3↑＋Cl2↑
B．NH2Cl＋H2O NH3＋HClO
C．NH2Cl===NH＋2＋Cl－
D．NH2Cl＋HClO NH2ClO＋HCl
解析：选B。

NH2Cl水解后，生成具有强氧化性的HClO而杀菌消毒。

7．(2011年莆田调研)高铁酸钠(Na2FeO4)的氧化性比KMnO4还强，它易被还原成Fe3＋，是一种值得推广的新型净水剂。

下列关于用Na2FeO4作为净水剂的分析中，错误的是() A．同物质的量相比，Na2FeO4的消毒效率是Cl2的1.5 倍
B．该物质既能杀菌消毒，又能使水澄清净化
C．该物质既能杀菌消毒，又能除去水中的Ca2＋、Mg2＋
D．用该物质净水，不会引入对人体健康有害的物质
解析：选C。

由知，同物质的量时，二者消毒效率之比为3∶2；由于还原产物为Fe3＋，其水解生成的Fe(OH)3胶体可吸附水中的悬浮物质，达到净水目的，但不能除去水中的Ca2＋和Mg2＋。

8．关于污水处理的下列说法中不．正确的是()
A．含磷洗衣粉的排放会导致水体富营养化，有利于藻类生长，应提倡使用含磷洗衣粉B．可将生活污水处理成“中水”用于灌溉
C．治污之本在于治源，应大力提倡绿色化学
D．活性污泥法是一种生物化学方法，可处理污水
解析：选A。

含磷洗衣粉的排放会导致水体富营养化，使藻类猛长，造成水中缺氧，水生生物死亡，造成水污染。

9．下列关于净水的说法中正确的是()
A．活性炭和Al(OH)3一样，表面积很大，通过吸附悬浮杂质使水净化
B．O3之所以能杀菌是利用该物质的不稳定性
C．氯胺(NH2Cl)之所以能杀菌是因为该物质水解可生成次氯酸
D．天然水经过沉降消毒处理后可直接饮用
解析：选C。

利用活性炭的吸附作用去除水中的异味，O3能杀菌是利用其强氧化性，而D项中饮用水需达到一定的标准，如pH大小，Ca2＋、Mg2＋总浓度，细菌个数等，均要达到规定的标准。

10．用二氧化氯(ClO2)、高铁酸钠(Na2FeO4摩尔质量为166 g·mol－1)等新型净水剂替代传统的净水剂Cl2，对淡水进行消毒是城市饮用水处理的新技术。

ClO2和Na2FeO4在水处理过程中分别被还原为Cl－和Fe3＋。

(1)如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率，那么，ClO2、Na2FeO4、Cl2三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是
________________>________________>______________。

(2)高铁酸钠之所以能净水，除它本身具有强氧化性外，另一个原因可能是
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

解析：(1)设ClO2、Na2FeO4、Cl2的质量均为1 g，则被还原时，它们得到电子的物质的量分别为：
ClO2：1 g
67.5 g·mol－1
×5＝0.074 mol；
Na2FeO4：
1 g
166 g·mol－1
×3＝0.018 mol；
Cl2：1 g
71 g·mol－1
×2＝0.028 mol。

故三种物质的消毒效率由大到小的顺序是ClO2>Cl2>Na2FeO4。

(2)高铁酸钠杀菌后铁元素被还原为Fe3＋，Fe3＋发生水解反应生成Fe(OH)3胶体：Fe3＋＋3H 2O Fe(OH)3(胶体)＋3H＋，能吸附带负电的胶体杂质和悬浮物。

答案：(1)ClO2Cl2Na2FeO4
(2)高铁酸钠杀菌后铁元素被还原为Fe3＋，Fe3＋发生水解反应生成Fe(OH)3胶体：Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3(胶体)＋3H＋，能吸附带负电荷的胶体杂质和悬浮物11．(2009年高考安徽卷)某厂废水中含5.00×10－3 mol·L－1的Cr2O2－7，其毒性较大。

某研究性学习小组为了变废为宝，将废水处理得到磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4(Fe的化合价依次为
＋3、＋2)，设计了如下实验流程：
(1)第①步反应的离子方程式是
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)第②步中用pH试纸测定溶液pH的操作是：
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)第②步过滤得到的滤渣中主要成分除Cr(OH)3外，还有________________。

(4)欲使 1 L该废水中的Cr2O2－7完全转化为Cr0.5Fe1.5FeO4，理论上需要加入____________g FeSO4·7H2O。

解析：(1)Cr2O2－7有较强氧化性，FeSO4·7H2O中Fe2＋有一定的还原性，在酸性介质中发生氧化还原反应，Cr2O2－7转化为Cr3＋，Fe2＋转化为Fe3＋。

Cr2O2－7＋14H＋＋6Fe2＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。

(2)应将试纸展放在表面皿上，用玻璃棒蘸取待测液滴在试纸中部，再与标准比色卡对照得出pH。

(3)由题给框图可得：Fe2＋过量，加NaOH溶液时，产生Cr(OH)3、Fe(OH)3和Fe(OH)2三种沉淀。

(4)1 L废水中含n(Cr2O2－7)＝5.00×10－3 mol。

由题意得：Cr2O2－7～4Cr0.5Fe1.5FeO4～10FeSO4·7H2O，
所以理论上n(FeSO4·7H2O)＝10n(Cr2O2－7)＝0.05 mol。

m(FeSO4·7H2O)＝0.05 mol×278 g·mol－1＝13.9 g。

答案：(1)Cr2O2－7＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O
(2)将一小片pH试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液，点在pH试纸上，再与标准比色卡对照
(3)Fe(OH)3、Fe(OH)2
(4)13.9
12．国务院强调，调水必须坚持“三先三后”的原则。

在调水工程中，沿途工业污水的任意排放是造成水质恶化的最大隐患。

经检测，某工厂废液中含有大量的Mg2＋、Al3＋、Cu2＋、Ag＋。

试分析回答下列问题。

(1)该废液中可能大量存在的一种阴离子是________(填字母代号)。

A．SO2－4B．NO－3
C．Cl－D．CO2－3
(2)检测废液中铝元素的含量，需将其从废液样品中分离出来，所用的试剂可以是
________溶液，铝元素发生变化的离子方程式是
________________________________________________________________________。

(3)为了回收废液中的金属银，某同学设计了如下方案：
若依该方案获得Ag 108 g ，为保证不污染环境和Cl 2的循环利用，理论上应提供标准状
况下的H 2的体积为____________。

(Ag 的相对原子质量为108)
解析：(1)从选项可以看出，能与Ag ＋大量共存的阴离子只有NO －3，故选B 。

(2)要想从溶液中分离出Al 3＋，一般需要沉淀其他离子而其本身不沉淀，要想达到这个目的，只能用强碱NaOH 或KOH ，离子方程式见答案。

(3)由质量守恒和关系式可得：Ag ～AgCl ～HCl ～12Cl 2～12H 2，故n (H 2)＝12
n (Ag)。

n (H 2)＝108 g÷108 g·mol －12＝12
mol V (H 2)＝12
mol ×22.4 L·mol －1＝11.2 L 。

答案：(1)B
(2)NaOH 或KOH Al 3＋＋4OH －===AlO －2＋2H 2O[或Al 3＋＋3OH －===Al(OH)3↓，Al(OH)3
＋OH －===AlO －2＋2H 2O]
(3)11.2 L。