《获取洁净的水》课件(人教版选修2)

(2)化学软化法 ①具有暂时硬度的水：水的硬度是由 Ca(HCO3)2 或 Mg(HCO3)2 所引起的。常用软化方法为加热法，反应 原理为 Ca(HCO3)2==△===CaCO3↓＋H2O＋CO2↑，
Mg(HCO3)2==△===MgCO3↓＋H2O＋CO2↑，
MgCO3＋H2O==△===Mg(OH)2↓＋CO2↑。
(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________。
大。失去交换能力的磺化煤在5%～8%的食盐水
中浸泡后，可以再生，反应的化学方程式是CaR2 ＋ 2Na ＋ ===2NaR ＋ Ca2 ＋ ， MgR2 ＋ 2Na ＋ ===2NaR＋Mg2＋。
二、污水处理 1 ． 处 理 污 水 的 方 法 很 多 ， 一 般 可物归理纳法为 _生__物__法___、_化__学__法___和________等。污水处理程
3．硬水是指含较多Ca2＋、Mg2＋的水；软水是指 含有少量或不含Ca2＋、Mg2＋的水。 4．区别硬水和软水常用两种方法，方法一：加入 肥皂水振荡，有大量泡沫产生的是_软__水___，泡沫 很少且有大量沉淀产生的是__硬__水___；
方法二：加入饱和 Na2CO3 溶液，有_少__量__沉__淀___ 产生的是软水，有__大__量__沉__淀__产生的是硬水，反
度可分为一级、二级、三级，一般根据水质状况
和处理后的水的去向来确定污水处理程度。对于 酸性废水和碱性废水，可中以和采用________法进行 处理，一般用熟中石和灰剂如________来中和钢铁厂、 电镀厂等产生的酸性H废2S水O4，用_C_O__2____或______ 来中和碱性废水。
2．向含有Hg2＋的废水中加入Na2S，可以使Hg2＋ 转变为HgS沉淀而除去，反应的离子方程式为 __H_g_2_＋_＋__S_2_－_=__=_=_H_g_S_↓____；用Na2S除去Hg2＋的同 时，也能将水中所含的Pb2＋、Cu2＋等重金属离子 除 去 ， 有 关 反 应 的 离 子 方 程 式 为 Pb2 ＋ ＋ S2 － ===PbS↓，Cu2＋＋S2－===CuS↓。
例 (2011年高考山东卷)[化学—化学与技术] 水处理技术在生产、生活中应用广泛。 (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
_______________________________________ _______________________________________ (写出 一个即可)。
的目的。
核心要点突破
一、硬水的危害 1．对生活的危害：用硬水洗衣服不易洗净；硬 度过高的水或硬度过低的水，若长期饮用，不利 于人体健康。 2．对生产的危害：长期烧煮的锅炉，使用硬度 太高的水易形成锅垢，不仅浪费燃料，而且会引 起爆炸。暂时硬水对锅炉的危害更大。
二、水的净化和硬水的软化
水的净化和软化是两个不同的概念。天然水中常含 有许多细小的悬浮物(如泥土、细菌、藻类等不溶 物)、腐殖质胶体和一些可溶性盐类、气体等。水
＋H2O Mg(HCO3)2==△===MgCO3↓＋CO2↑＋H2O
MgCO3＋H2O==△===Mg(OH)2↓＋CO2↑。
6．常用磺化煤NaR做离子交换剂来软化硬水，反 应的离子方程式是 __2_N__a_R_＋__C__a_2＋__=_=_=_C_a_R__2_＋___ __2_N__a_＋_，__2_N_a_R__＋__M__g_2＋__=_=_=_M__g_R_2_＋__2_N__a_＋___ ，经过离子交换得到的水中，钠_____离子浓度增
MgCO3↓
＋
CO2↑
＋
H2O) (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)
变式训练 磺化煤(表示式NaR)是一种钠型离子交 换剂，它能把硬水中的Ca2＋、Mg2＋交换除去而使 水软化，现代海水的淡化方法是：使海水按顺序 通过两种离子交换树脂，其流程如图所示：
应的离子方程式为_C_a_2_＋_＋__C_O__23_－_=_=_=_C_a_C__O_3_↓__，
___M__g_2＋ __＋__C_O__23－_=__=_=_M__g_C_O__3_↓____。
5．加热法可以消除_暂__时____硬度，反应的化学 方程式为 Ca(HCO3)2==△===CaCO3↓＋CO2↑
而离子交换树脂的再生(用离子方程式表示)为： CaR2＋2Na＋===2NaR＋Ca2＋。 2．污水处理 (1)酸碱中和法 酸性废水常用熟石灰中和，碱性废水常用H2SO4或 CO2中和。 (2)沉淀法 Hg2＋、Pb2＋、Cu2＋等重金属离子可用Na2S除去， 反应的离子方程式为Hg2＋＋S2－===HgS↓，Pb2＋ ＋S2－===PbS↓，Cu2＋＋S2－===CuS↓。 3．海水淡化常用方法为蒸馏法、电渗析法等。
课题1 获取洁净的水
课题1
学习目标 课前自主学案 核心要点突破 课堂互动讲练 知能优化训练
学习目标 1.了解污水处理的方法及获取洁净水的方法。 2.了解硬水的概念，知道硬水软化的常用方法。 3.理解加热煮沸法和离子交换法软化硬水的基 本原理，了解药剂法软化硬水的原理。
课前自主学案
一、天然水的净化 1．天然水中常含有一些悬浮物和胶体，可以用明 矾净水，明矾净水的离子方程式为 ___A_l_3＋_＋__3H__2O_____A_l_(O_H__)3_＋_3_H_＋_____。 2．自来水厂用绿矾和氯水一起净水，离子方程式 为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3 ＋ 3H ＋ 。 Fe2 ＋ 水 解 成 Fe(OH)2 的 混 凝 效 果 不好，但被氧化后，Fe3＋再水解成Fe(OH)3的混凝 效果较好。
解析：由离子交换法的原理迁移应用到题给信息可
知，阳离子交换树脂的交换原理为：
Na＋＋HR===H＋＋NaR Ca2＋＋2HR===2H＋＋ CaR2 Mg2＋＋2HR===2H＋＋MgR2 阴离子交换树脂的交换原理为：
ROH ＋ Cl － ===RCl ＋ OH －
2ROH
＋
SO
2－ 4
===R2SO4 ＋ 2OH －
【解析】 (1)含有较多 Ca2＋、Mg2＋的水称为硬水；加热
硬
水时可来自发生反
应
：
Ca2
＋
＋
2HCO
－
3
△
=====
CaCO3↓
＋
CO2↑＋H2O 或 Mg2＋＋2HCO－3 ==△===MgCO3＋CO2↑＋
H2O。 (2)软化硬水时，应先使硬水通过 RH 型阳离子交换树脂； 若让水先通过 ROH 型交换树脂会产生 Mg(OH)2 等沉淀 而影响树脂交换效果。
ROH
＋
HCO
－
3
===RHCO3
＋
OH－
交换下来的 H＋和 OH－反应生成 H2O 从而得到淡 水。
答案：(1)HR ROH (2)若相反，则首先产生OH－易与Mg2＋等反应产 生Mg(OH)2等沉淀，堵塞离子交换柱
三、海水淡化——电渗析法 1．电渗析法是一种利用_离__子__交__换__膜___进行海水
淡化的方法。 2．离子交换膜是一种__功__能__性__膜，应具有良好 的__选__择__透__过__性_____和__化__学__稳__定__性______。 3．原理 在外加直流电场的作用下，海水中的阴__、__阳__离__子__ 分别透过阴膜和阳膜，可达到_分__离____和_浓__缩___
的净化是除去天然水中的悬浮物、细菌等，常用 FeCl3、AlCl3、Al2(SO4)3或明矾等易水解的物质作 净水凝聚剂，用木炭脱色脱臭，饮用水还常用漂白
粉、液氯等消毒、杀菌。水的软化是降低水中大量 Ca2＋、Mg2＋的过程。常用的方法有：加热法、药 剂法(石灰纯碱法、磷酸钠法)、离子交换法(离子交 换剂如
(1)现有氢型阳离子交换树脂(HR)和羟基型阴离子 交换树脂(ROH)，则离子交换柱中应分别装入的 离子交换树脂是(填代表符号)：A柱________；B 柱________。 (2)说明按上述顺序装柱的理由是
______________________________________ ______________________________________。
(3)通过压力使水分子通过半透膜而获得纯净水的方法称 为反渗透法，电渗析法的推动力是电压。
(4)检验蒸馏水的纯度时，最简单易行的方法是测定水的
电导率(或电阻率)。
【答案】 (1)Ca2＋、Mg2＋ Ca2＋＋2HCO－ 3 ==△===
CaCO3↓＋CO2↑＋H2O
(或
Mg2
＋
＋
2HCO
－
3
△
=====
磺化煤等)。经净化和软化后的水仍含有少量的 Ca2＋、Mg2＋和一定量的SO、Na＋，并不是纯水。 三、水的暂时硬度和永久硬度的区别
主要区别在于所含的主要阴离子种类的不同，由 Mg(HCO3)2或Ca(HCO3)2所引起的水的硬度叫水 的暂时硬度，由钙和镁的硫酸盐或氯化物等所引