2020届一轮复习人教版 获取洁净的水 课时作业

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‎2020届一轮复习人教版 获取洁净的水 课时作业 ‎ 学校：__________姓名：__________班级：__________考号：__________ 1、污水处理的主要方法有：①中和法；②化学沉淀法；③氧化还原法；④过滤法。其中属于化学方法的有(　　)‎ A．①②③ B．①②④‎ C．②③④ D．①②③④‎ ‎2、“84消毒液”在日常生活中广泛使用。该消毒液为无色且pH大于7，对某些有色物质具有漂白作用。你认为它可能的有效成分是 A．SO2 B．KMnO4 C．NaClO D．Na2CO3 3、某含铬(Cr2O)废水用硫酸亚铁铵[FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O]处理，反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀。该沉淀经干燥后得到n mol FeO·FeyCrxO3。不考虑处理过程中的实际损耗，下列叙述错误的是(　　)‎ A．消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(2－x)mol B．处理废水中Cr2O的物质的量为 mol C．反应中发生转移的电子数为3nx mol D．在FeO· FeyCrxO3中，3x＝y 4、工业上获得苯主要通过(　　)‎ A．煤的干馏　　　　　　　 B．石油常压分馏 C．石油减压分馏 D．石油催化裂化 5、二氧化氯、铁酸钠以及臭氧是饮用水的“三净客”，用铁酸钠(Na2FeO4)处理来自河流湖泊的水，以作为人们生活饮用水，是一项较新的技术。以下叙述中正确的是(　　)‎ ‎①二氧化氯对水具有消毒、净化双效功能　②臭氧可消除水洗物中残留的农药残留，杀灭水中的细菌病毒　③臭氧、明矾净水原理相同　④用Na2FeO4净水具消毒和净化双效功能 A．②④ B．③④‎ C．①③ D．‎ ‎6、①中和法 ②氧化还原法 ③沉淀法．其中可用于处理污水的是( )‎ A．①② B．②③ C．①③ D．①②③ 7、某工厂的废水中含有FeSO4、H2SO4、Ag2SO4、Al2（SO4）3及一些污泥。某研究性学习课题组测定了废水中各物质的含量并查找了溶解度数据，现列表如下 表一废水中各物质的含量 物质 FeSO4‎ H2SO4‎ Ag2SO4‎ Al2(SO4)2‎ 污泥 质量分数／（％）‎ ‎15.0‎ ‎7.0‎ ‎0.40‎ ‎0.34‎ ‎5.0‎ 表二 FeSO4和Al2（SO4）3在水中的溶解度 温度/℃‎ ‎0‎ ‎10‎ ‎20‎ ‎30‎ ‎40‎ ‎50‎ FeSO4溶液度（g）‎ ‎15.6‎ ‎20.5‎ ‎26.5‎ ‎32.9‎ ‎40.2‎ ‎48.6‎ Al2(SO4)3溶解度（g）‎ ‎31.2‎ ‎33.5‎ ‎36.4‎ ‎40.4‎ ‎45.7‎ ‎52.2‎ 该课题组根据表中数据，设计了污水处理方案，拟利用该厂的废铁屑（有少量锈斑）、烧碱溶液和硫酸处理此污水，回收FeSO4·7H2O和Ag。‎ ‎（1）请填写下列空白，完成得到Ag的实验方案：‎ ‎①将带有锈斑的废铁屑先后用热的烧碱溶液和热水进行洗涤，目的是 。‎ ‎②将工厂废水过滤，用少量水洗涤滤渣，洗涤液并入滤液后保留待用；‎ ‎③ ，目的是使Ag+全部还原为金属Ag；‎ ‎④ ，目的是分离出Ag；‎ ‎（2）请写出后续的步骤，除去Al3+，得到主要成分为FeSO4·7H2O晶体。‎ ‎⑤将第 步与第④步所得滤液混合后，加入少量硫酸至混合液的pH为3-4后， ，滤出FeSO4·7H2O晶体 ‎（3）写出步骤③中所有化学反应的离子方程式 。‎ ‎（4）在步骤⑤中，加入少量硫酸调节pH的目的是 。‎ ‎8、以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高，为控制砷的排放，采用化学沉降法处理含砷废水，相关数据如下表。‎ 回答以下问题：‎ ‎（1）该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度c(H2SO4)＝ mol·L－1。‎ ‎（2）写出难溶物Ca3(AsO4)2的Ksp表达式：Ksp[Ca3(AsO4)2]＝ ，若混合溶液中Al3＋、Fe3＋的浓度均为1.0×10－4mol·L－1，c(AsO43－)最大是 mol·L－1。‎ ‎（3）工厂排放出的酸性废水中的三价砷（H3AsO3弱酸）不易沉降，可投入MnO2先将其氧化成五价砷（H3AsO4弱酸），写出该反应的离子方程式 。‎ ‎（4）在处理含砷废水时采用分段式，先向废水中投入生石灰调节pH到2，再投入生石灰将pH调节到8左右使五价砷以Ca3(AsO4)2形式沉降。‎ ‎①将pH调节到2时废水中有大量沉淀产生，沉淀主要成分的化学式为 ；‎ ‎②Ca3(AsO4)2在pH调节到8左右才开始沉淀的原因为 。 ‎ ‎9、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。‎ ‎(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:　　　　和 ‎　　　　是主要的去离子方法。‎ ‎(2)ClO2是一种性能优良的消毒剂,可将废水中少量的S2-、N和CN-等有毒有害的还原性离子氧化除去。请写出ClO2将废水中剧毒的CN-氧化成无毒气体的离子方程式:　____________________。‎ ‎(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　　　　处理。把进行过离子交换的CaR2(或MgR2)型树脂置于　　　　中浸泡一段时间后便可再生。‎ ‎(4)海水的淡化是除去海水中所含的盐分,下面是利用电渗析法获得淡水的原理图,已知海水中含有Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+、S等离子,电极为惰性电极。请回答:‎ ‎①阳离子交换膜是指　　　　(填“A”或“B”)。‎ ‎②写出通电后阳极区的电极反应式　_____________。‎ ‎10、某工业废水中含有CN-和等离子,需经处理达标后才能排放,污水处理厂拟用下列流程进行处理。‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)上述处理废水流程中主要采用的方法是　 。‎ ‎(2)流程②中,反应后无气体放出,该反应的离子方程式为　　　　　　　　。‎ ‎(3)含Cr3+的废水需进一步处理,请你设计一个处理方案:　 。‎ ‎(4)反应③中,每消耗0.4 mol 转移2.4 mol e-,该反应的离子方程式为 ‎　 。‎ ‎(5)取少量待检水样于试管中,加入NaOH溶液观察到有蓝色沉淀生成,继续加NaOH溶液至不再产生蓝色沉淀为止,再向溶液中加入足量Na2S溶液,蓝色沉淀转化成黑色沉淀,解释产生该现象的原因:　　　　 　　　　　　　(用离子方程式表示)。‎ ‎11、我国规定饮用水质量标准必须符合下列要求:‎ pH ‎6.5～8.5‎ Ca2+、Mg2+总浓度 ‎<0.004 5 mol·L-1‎ 细菌总数 ‎<100个/mL 以下是原水处理成自来水的工艺流程示意图:‎ 请填空:‎ ‎(1)原水中含Ca2+、Mg2+、、Cl-等,加入生石灰后生成Ca(OH)2,进而发生若干复分解反应,一级沉降池中生成的沉淀主要是　　　 　。‎ ‎(2)通入CO2除了能除去过量石灰外,还能起到　　　　 　作用。‎ ‎(3)图中的混凝剂常用　　 　　。其作用原理是(用离子方程式表示)‎ ‎　　　　　　 　　　 　　　　　。‎ ‎(4)有些自来水厂在用氯气对水进行消毒时,还加入一定量的氨,使氨和氯气生成消毒效果更好的氯胺(NH2Cl)。氯胺的消毒原理是　　 　　。‎ A.NH2Cl+HCl====NH3↑+Cl2↑‎ B.NH2Cl+H2ONH3+HClO C.NH2Cl====+Cl-‎ D.NH2Cl+HClONH2ClO+HCl ‎(5)洪水泛滥后,水中含有大量的细菌和杂质,灾民喝了这样的水后很容易患肠道传染病。如果你是支援灾区的志愿者,请你设计方案使用最廉价的化学试剂,将被污染的水处理成饮用水　　　　　 　　　　　　　　　　。‎ ‎12、我国实施的“南水北调”工程是为了解决北方地区长期缺水的状况，在这项工程完成之前北方的许多地区是饮用地下水，而地下水中含有较大量的Ca2＋、Mg2＋等。科学上把含有较多Ca2＋、Mg2＋的水称为硬水。‎ ‎(1)将硬水中所含Ca2＋、Mg2＋、HCO3—等除去的方法是加入生石灰生成Ca(OH)2，进而发生若干复分解反应，在沉降池中所得沉淀的主要成分为________和________(填化学式)。‎ ‎(2)FeSO4·7H2O是常用的混凝剂，它在水中最终生成Fe(OH)3沉淀。混凝剂除去悬浮固体颗粒起到净水作用的过程________(填写编号)。‎ ‎①发生水解　②发生氧化还原反应　③发生胶体的聚沉 ‎(3)净化后的水要进一步消毒，常用的消毒剂是Cl2。Cl2消毒的实质是Cl2和水反应生成了________(填化学式)，Cl2与水反应的离子方程式为_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。‎ ‎(4)由于Cl2与水中的有机物作用会产生对人体不利的物质，所以世界卫生组织要求停止用Cl2对自来水进行消毒，而用其他的代用品，我国已经开始使用ClO2代替Cl2对自来水进行消毒，ClO2和Cl2的消毒效率比为________。‎ ‎(5)从氧化还原反应角度看，下列物质中________(填写编号)可以作为Cl2的代用品。‎ ‎①Ca(ClO)2　②NH2Cl(氯氨)　③K2FeO4　④SO2 ⑤Al2(SO4)3‎ ‎13、自来水生产的流程示意图如下：‎ ‎(1)混凝剂除去悬浮物质的过程________(填写序号)。‎ ‎①只是物理变化 　②只是化学变化 ‎③是物理和化学变化 FeSO4·7H2O是常用的混凝剂，它在水中最终生成________________沉淀。‎ ‎(2)用氯气消毒，是因为它与水反应生成了HClO，HClO的强氧化性能杀死水中的病菌(不直接用次氯酸为自来水消毒是因为次氯酸易分解，且毒性较大)。‎ Cl2+H2OHCl+HClO　K＝4.5×10-4，使用氯气为自来水消毒可以有效地控制次氯酸的浓度，请结合平衡常数解释原因： ____________________________。‎ 下列物质中，________(填写序号)可以作为氯气的代用品。‎ ‎①臭氧　 ②NH3(液) 　③K2FeO4　 ④SO2‎ ‎(3)有些地区的天然水中含有较多的钙、镁离子。用离子交换树脂软化硬水时，先后把水通过分别装有__________________离子交换树脂和_______________‎ ‎_______离子交换树脂的离子交换柱。(填“阴”或“阳”，阳离子交换树脂为HR型，阴离子交换树脂为ROH型)。‎ ‎14、天然水资源的利用包括水资源的利用和化学资源的利用．‎ ‎（1）FeSO4·7H2O时常用的混凝剂，用以除去水中 ，它在水中最终生成 沉淀．‎ ‎（2）如果水的硬度由碳酸氢钙和碳酸氢镁引起的，这种水的硬度叫 写出这两种物质在水中与足量的氢氧化钙反应的离子方程式 ．‎ ‎（3）海水淡化的方法主要有 （答三种）．‎ ‎（4）海水中的NaCl是重要化工原料，氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可节能30%以上，如图是该工艺图示（电极未标出），所用的离子膜都只允许阳离子通过，下列说法正确的是 ，‎ A．X为H2、Y为Cl2 ‎ B．A池尾电解池，且m＜n C．B池尾燃料电池，且a＞b D．该工艺优点是节约能量且能提高烧碱产品浓度 ‎（5）水在生产中也是不可缺少的原料．‎ ‎①写出水和含氢质量分数最高的有机物反应制取H2的化学方程式： ．‎ ‎②某化肥厂用①制得的H2在合成塔中与N2反应合成氨气，再用NH3制备NH4NO3，已知：由NH3制NO的产率是96%，NO制HNO3的产率是92%，则与HNO3反应所用去NH3的质量占总耗NH3质量的 请你为硝酸厂的选址提出合理化建议 ．‎ ‎15、水处理技术在生产、生活中应用广泛，对海水、工业废水和生活污水进行处理是获得淡水，防止水土污染，改善水质的主要措施．‎ ‎（1）海水淡化常用的三种方法为　 　．‎ ‎（2）具有永久硬度的水在软化时可采取的方法有　 　（填选项字母，下同）．‎ a．加热法b．药剂法c．离子交换法 ‎（3）用石灰纯碱法软化硬水时，加入石灰的作用是　 　．‎ a．只能降低水中的永久硬度 b．能同时降低水中的永久硬度和暂时硬度 c．可把部分Ca2+所形成的硬度转变为Mg2+形成的硬度 d．可把部分Mg2+所形成的硬度转变为Ca2+形成的硬度 ‎（4）生活用水必须保证安全，自来水厂需要对取自江河湖泊中的淡水进行①杀菌消毒、②混凝沉淀、③过滤等工艺处理，这三项处理的正确顺序是　 　．（填序号）‎ ‎（5）高铁酸钠（Na2Fe04）是一种新型饮用水消毒剂，某研究小组的同学设计了用工业废铁屑（含铜、碳、硅等）制取高铁酸钠的工艺流程如图所示：‎ ‎①废铁屑中加入碳酸钠热溶液的目的为　 　．‎ ‎②滤渣的成分为　 　（填化学式）．‎ ‎③写出Cl2将Z氧化为Na2FO4　的化学方程式：　 　．‎ ‎④高铁酸钠消毒后的还原产物具有净水作用，解释其净水原理：　 　．‎ ‎⑤工业上还可用电化学法制备高铁酸钠：采用铁片作阳极，浓NaOH溶液作为电解质溶液．阳极的电极反应式为　 　．‎ ‎16、水是一种重要的自然资源，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．请回答下列问题：‎ ‎（1）天然水中溶解的气体主要有 、 ．‎ ‎（2）天然水在净化处理过程中加入的混凝剂可以是 .‎ ‎（3）水的纯净和软化的区别是 .‎ ‎（4）硬度为1°的水是指每升水含10mgCaO或与之相当的物质（如7.1mgMgO）．若某天然水中c（Ca2+）=1.2×10﹣3mol·L﹣1，c（Mg2+）=6×10﹣4mol·L﹣1，则此水的硬度为 ；‎ ‎（5）若（4）中的天然水还含有c（HCO3﹣1）=8×10﹣4mol·L﹣1，现要软化10m3这种天然水，则需先加入Ca（OH）2 g，后加入Na2CO3 g．‎ ‎17、我国西部大部分山区的许多村庄，仍以饮用未经任何处理的地表水为主，这些地表水受到不同程度的污染，对山区群众的身体健康造成不利影响。目前国务院和各级政府投入大量资金，采取积极措施为这些村庄建水厂、安装自来水管道，让群众喝上清洁、卫生的水。‎ ‎（1）硬水可用 来区分。硬水中含有较多可溶性钙、镁化合物，硬水会给生活和生产带来许多麻烦。生活中可用 来降低水的硬度。‎ ‎（2）硬水在加热或久置时，会产生水垢[主要成分是Mg(OH)2和CaCO3]，生活中可用适量稀盐酸除去热水瓶壁上的水垢，写出有关反应的化学方程式： 、 。‎ ‎（3）自来水生产过程中，可用 方法除去水中不溶性杂质，同时还必须进行消毒杀菌。ClO2是一种新型的自来水消毒剂，其中氯元素与氧元素的质量比为 ，氯的原子结构示意图为 。‎ ‎（4）水通电分解的化学方程式 。‎ ‎18、如图是目前我国城市饮用水的生产流程，生活饮用水水质的标准主要有：色度、浑浊度、pH、细菌总数、气味等．‎ ‎（1）目前我国规定一、二类水质的饮用水中铝含量不得高于0.2mg/L．已知常温下Al（OH）3的Ksp=3.2×1034，如果某城市的出厂饮用水的pH为6，则水中Al3+含量为　 　mg/L，　 　（填“符合”或“不符合”）标准．‎ ‎（2）流程中②的分离方式相当于化学基本操作中的　 　操作，①、③中加氯气的作用是　 　．氯气和水反应的离子方程式是　 　．‎ ‎（3）在污水处理分析时，常用双硫腙（H2Dz，二元弱酸）把金属离子络合成电中性的物质[如：Bi3++3H2DzBi（HDz）3+3H+]，再经萃取把金属离子从水溶液中分离出来．设常温时该反应的化学平衡常数为K，则当pH=3时废水中c（H2Dz）等于　　mol/L（用K表示）．‎ ‎19、高铁酸钾(K2FeO4)是新型多功能水处理剂，碱性条件下性质稳定，其生产过程如下：‎ 请回答下列问题 ‎ ‎（1）氯碱工业制Cl2的化学反应方程式 ；‎ ‎（2）生成“反应液Ⅱ”的离子方程式是 ；（3）使用碱性KClO的原因是 ；‎ ‎（4）从“反应液II”中分离出K2FeO4后 ，副产品是KCl和 (填化学式)，该混合物可用 方法分离提纯（填字母序号）；‎ A．过滤 B．分液 C．蒸馏 D．重结晶 ‎（5）工业生产3.96t K2FeO4，理论上消耗Cl2的物质的量为______mol。 ‎ ‎20、电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法:保持污水的pH在5.0～6.0之间,通过电解生成Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3有吸附性,可吸附污物而沉积下来,具有净化水的作用。阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层,刮去(或撇掉)浮渣层,即起到了浮选净化的作用。某科研小组用电浮选凝聚法处理污水,设计装置示意图如下:‎ ‎(1)实验时若污水中离子浓度较小,导电能力较差,产生气泡速率缓慢,无法使悬浮物形成浮渣。此时,应向污水中加入适量的　　 　　。‎ a.BaSO4　　b.CH3CH2OH　　c.Na2SO4 d.NaOH ‎(2)电解池阳极发生了两个电极反应,其中一个反应生成一种无色气体,则阳极的电极反应式分别是 Ⅰ.　 ;‎ Ⅱ.　 。‎ ‎(3)电极反应Ⅰ和Ⅱ的生成物反应得到Fe(OH)3沉淀的离子方程式是　 ‎ ‎ 。‎ ‎(4)该燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质,CH4为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料作电极。为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定,电池工作时必须有部分A物质参加循环(见上图)。A物质的化学式是　　　　　‎ ‎ 　 　。‎ 参考答案 ‎1、答案：A 过滤法为物理分离，中和法是指利用酸碱反应，除去污水中的酸或碱，化学沉淀法是指利用复分解反应除去污水中的重金属离子或有害的阴离子，氧化还原法是利用氧化剂或还原剂除去污水中的离子。‎ ‎2、答案：C SO2溶于水显酸性，KMnO4紫色，Na2CO3无漂白作用。因此选项C答案是符合题意的。 3、答案：A Cr2O具有强氧化性，FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O具有强还原性，二者发生氧化还原反应，Fe2＋被氧化成Fe3＋，Cr2O中＋6价Cr被还原成＋3价Cr。该反应中，Fe失电子的物质的量等于Cr得电子的物质的量，则有ny mol＝3nx mol，即3x＝y。据Cr、Fe原子守恒可知，生成n mol FeO·FeyCrxO3时，消耗 mol Cr2O，消耗n(y＋1)mol硫酸亚铁铵，反应中转移电子的物质的量为 mol×6＝3nx mol，又知3x＝y，则消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(3x＋1) mol。 4、答案：A 煤通过干馏得到煤焦油，在煤焦油中含有多种芳香族化合物，从中可以得到苯。石油分馏得到含碳原子数不一的烷烃混合物，得不到苯。石油催化裂化主要得到含不饱和烃的汽油。故选A。 5、答案：A 　二氧化氯、臭氧只具有氧化消毒作用，无净化功能，Na2FeO4中Fe显＋6价具强氧化性，能杀菌消毒，反应后产生的Fe3＋水解后得到Fe(OH)3胶体，可吸附水中的悬浮物和土壤胶体颗粒，具净化功能。 6、答案：D 解：现代废水处理方法主要分为物理处理法、化学处理法和生物处理法三类，‎ 化学处理法有：中和法、化学混凝法（沉淀法）、氧化还原法等；‎ 物理处理法有：通常采用沉淀、过滤、离心分离、气浮、蒸发结晶、反渗透等方法；‎ 生物处理法又分为需氧处理和厌氧处理两种方法．‎ 故选D．‎ ‎7、答案：（1）①　洗去油污 ③　在②的滤液中加入稍过量的洗涤过的废铁屑，充分反应后过滤④将③的滤渣溶入足量的稀硫酸，过滤，滤液保留待用 ‎（2）⑤③ 将溶液加热（温度不超过80℃）蒸发浓缩，冷却结晶 ‎（3）　，　，‎ ‎ ，‎ ‎（4）抑制Fe2+的水解（防止Fe2+被氧化）‎ 根据题中所给出的信息分析，本题重点考查的是测定了废水中各物质的含量。‎ ‎8、答案：（1）0.29 ‎ ‎（2）c3 (Ca2＋)·c2 (AsO43－) 5.7×10－17‎ ‎（3）2H＋＋MnO2＋H3AsO3＝H3AsO4＋Mn2＋＋H2O ‎（4）①CaSO4 ②H3AsO4是弱酸，当溶液中pH调节到8左右时AsO43－浓度增大，Ca3(AsO4)2开始沉淀 ‎ ‎（1）H2SO4的浓度为28.42g/L，转化为物质的量浓度为C=。‎ ‎（2）Ksp的表达式为离子浓度的次方的乘积。Ksp越小的物质先生成沉淀，所以Fe3＋先沉淀，c(AsO43－)= =。‎ ‎（3）弱酸在写离子方程式中写成化学式，氧化还原反应方程式，依据得失电子守恒进行配平。‎ ‎（4）当Ca2＋的浓度增大时，Ca2＋与SO42 －可生成CaSO4沉淀。酸与碱发生中和反应，c(AsO43－)增大，当Ca2＋与AsO43－浓度次方的乘积达到Ca3(AsO4)2的Ksp时，开始沉淀。 9、答案：(1)离子交换法　膜分离法 ‎(2)2ClO2+2CN-====N2+2Cl-+2CO2‎ ‎(3)软化　盐酸或酸 ‎(4)①B　②2Cl--2e-====Cl2↑‎ ‎(2)ClO2被还原为Cl-,CN-中的C被氧化为CO2,N被氧化为N2,配平可得离子方程式。‎ ‎(3)降低Ca2+、Mg2+浓度的方法为软化。‎ ‎(4)阳离子交换膜可使阳离子通过,所以为B,根据放电顺序,阳极为Cl-失电子。‎ ‎10、答案：(1)氧化还原法 ‎(2)CN-+ClO-====CNO-+Cl-‎ ‎(3)调节废水pH,使其转化成Cr(OH)3沉淀除去 ‎(4)3+4+26H+====6+8Cr3++13H2O ‎(5)Cu2++2OH-====Cu(OH)2↓、Cu(OH)2(s)+S2-(aq) ====CuS(s)↓+2OH-(aq)‎ 含CN-的废水在碱性条件下,CN-与ClO-发生氧化还原反应:CN-+ClO-==== CNO-+Cl-。‎ 含的废水在酸性条件下与发生氧化还原反应生成和Cr3+。当消耗0.4 mol 转移2.4 mol e-,即有1 mol 反应时转移6 mol电子,故的还原产物是Cr3+,二者反应的离子方程式为3+4+26H+====6+ 8Cr3++13H2O。‎ ‎11、答案：(1)Mg(OH)2、CaCO3　 (2)调节酸度 ‎(3)铝盐 　Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+　 (4)B ‎(5)先用明矾通过混凝沉淀,然后过滤,再用漂白粉杀菌消毒,可使被污染的水变成饮用水 ‎(1)Ca2+、与OH-反应生成碳酸钙沉淀,由于Mg(OH)2的溶解度小,故碱会使Mg2+沉淀下来而不转化为MgCO3沉淀。‎ ‎(2)CO2溶于水显酸性,故可以调节溶液的pH。‎ ‎(3)明矾中的Al3+水解生成Al(OH)3胶体,故明矾常用于净水。‎ ‎(4)NH2Cl中氮元素为-3价,氯元素为+1价,NH2Cl与水的反应,元素的化合价不变化。‎ ‎(5)先用明矾通过混凝沉淀,然后过滤,再用漂白粉杀菌消毒,可使被污染的水变成饮用水。‎ ‎12、答案：(1)Mg(OH)2　CaCO3‎ ‎(2)①②③‎ ‎(3)HClO　Cl2＋H2OH＋＋HClO＋Cl－‎ ‎(4)2.63∶1‎ ‎(5)①②③‎ 水是重要的资源，所以有关水的题目也很多。‎ ‎(1)从溶解度角度可以得出沉淀是Mg(OH)2、CaCO3；‎ ‎(2)FeSO4·7H2O是常用的混凝剂，其净水的过程发生了水解、氧化还原反应、胶体的聚沉等；‎ ‎(3)消毒剂Cl2的消毒作用主要是因为Cl2与水反应的产物中有HClO，Cl2＋H2OHCl＋HClO；‎ ‎(4)使用ClO2代替Cl2对自来水进行消毒，ClO2和Cl2的消毒效率比为 ‎＝2.63∶1；‎ ‎(5)一般具有强氧化性、与水反应的产物对人体等没有影响的试剂都可以作水的消毒剂，如选项中的①②③。‎ ‎13、答案：(1)③　Fe(OH)3‎ ‎(2)由氯气与水反应的平衡常数可知，该反应的限度很小，生成的HClO浓度很小，且随着HClO的消耗，平衡会不断向正反应方向移动，补充HClO　①③‎ ‎　(3)阳　阴 ‎(1)混凝剂除去悬浮物的过程是一个复杂的过程，既有盐类水解的化学变化，又有胶体间吸附的物理过程。(2)由氯气与水反应的平衡常数可知，该反应的限度很小，生成的HClO浓度很小，且随着HClO的消耗，平衡会不断向正反应方向移动，补充HClO。臭氧和K2FeO4均具有强氧化性，可以作为氯气的代用品。(3)为防止生成沉淀，应该先将硬水通过阳离子交换树脂除去钙、镁离子，再通过阴离子交换树脂除去其他杂质离子。‎ ‎14、答案：（1）细小的悬浮物质和胶体；Fe（OH）3；‎ ‎（2）暂时硬度；Ca2++HCO3﹣+OH﹣=CaCO3↓+H2O，Mg2++2HCO3﹣+2Ca2++4OH﹣=2CaCO3↓+Mg（OH）2↓+2H2O；‎ ‎（3）蒸馏法、电渗析法、离子交换法；‎ ‎（4）D；‎ ‎（5）①CH4+H2O3H2+CO等；‎ ‎②47%；原料与产品运输方便，生成动力来源充足，废物易于处理，地价较便宜等．‎ 解：（1）硫酸亚铁属于电解质，可以是胶体发生聚沉，氧化生成铁离子，进一步水解得到氢氧化铁胶体，吸附细小的悬浮物质，最终生成氢氧化铁沉淀，‎ 故答案为：细小的悬浮物质和胶体；Fe（OH）3；‎ ‎（2）水的硬度由碳酸氢钙和碳酸氢镁引起的，这种水的硬度叫暂时硬度；碳酸氢钙与足量的氢氧化钙反应生成碳酸钙与水，离子方程式为：Ca2++HCO3﹣+OH﹣=CaCO3↓+H2O，‎ 碳酸氢镁与足量的氢氧化钙反应生成碳酸钙、氢氧化镁与水，离子方程式为：Mg2++2HCO3﹣+2Ca2++4OH﹣=2CaCO3↓+Mg（OH）2↓+2H2O，‎ 故答案为：暂时硬度；Ca2++HCO3﹣+OH﹣=CaCO3↓+H2O，Mg2++2HCO3﹣+2Ca2++4OH﹣=2CaCO3↓+Mg（OH）2↓+2H2O；‎ ‎（3）海水淡化的方法主要有：蒸馏法、电渗析法、离子交换法，‎ 故答案为：蒸馏法、电渗析法、离子交换法；‎ ‎（4）根据图片知，B装置中通入空气和Y，空气作氧化剂，且整个装置是原电池和电解池组合的装置，B能自发的进行氧化还原反应，所以B是原电池，则A是电解池；‎ A．通过以上分析知，A是电解池，B是原电池，原电池中燃料是氢气，所以Y是氢气，则X是氯气，故A错误；‎ B．A是电解池，电解氯化钠过程中，氯化钠溶液被电解时生成氯气、氢气和氢氧化钠，所以导致溶液中氯化钠浓度降低，所以m＞n，故B错误；‎ C．B是燃料电池，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，导致正极区域氢氧化钠浓度增大，所以a＜b，故C错误；‎ D．B装置是把化学能转变为电能的装置，属于原电池，且正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，导致正极区域氢氧化钠浓度增大，故D正确；‎ 故选：D；‎ ‎（5）①含氢质量分数最高的有机物为CH4，水和甲烷反应制取H2，还生成CO或二氧化碳，反应方程式为：CH4+H2O3H2+CO等，‎ 故答案为：CH4+H2O3H2+CO等；‎ ‎②假设硝酸铵的物质的量为1mol，则与硝酸反应的氨气为1mol，制备的硝酸为1mol，令制备硝酸的氨气为xmol，每一步损失率、利用率都以氨气计算，根据原子守恒，xmol×96%×92%=1mol，解得x=，则与HNO3反应所用去NH3的质量占总耗NH3质量的×100%≈47%，‎ 硝酸厂的选址应具备以下有利条件：原料与产品运输方便，生成动力来源充足，废物易于处理，地价较便宜等，‎ 故答案为：47%；原料与产品运输方便，生成动力来源充足，废物易于处理，地价较便宜等．‎ ‎15、答案：（1）冻结法海水淡化、蒸馏法海水淡化、反渗透海水淡化；‎ ‎（2）bc；‎ ‎（3）d；‎ ‎（4）②③①；‎ ‎（5）① 清洗废铁屑表面的油污；‎ ‎② Cu、Si；‎ ‎③ 10NaOH+3Cl2+2Fe（OH）3═2Na2FeO4+6NaCl+8H2O；‎ ‎④ 高铁酸盐在杀菌消毒时，本身被还原成Fe3+，Fe3+易水解生成Fe（OH）3，具有胶体的性质，可吸附水中的悬浮杂质，而起到净化水的作用；‎ ‎⑤ Fe+8OH﹣﹣6e﹣═FeO42﹣+4H2O．‎ 解：本题考查物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用；物质分离、提纯的实验方案设计．‎ ‎（1）冻结法海水淡化，只有淡水才能结冰，海水的含盐量比较低，冻结后含有盐分的水就排除在外了，把冰取出就是淡水了．‎ 蒸馏法海水淡化，使海水受热汽化，再使蒸汽冷凝，从而得到淡水的方法．‎ 反渗透海水淡化，是在高于溶液渗透压的作用下，依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来，‎ 故答案为：冻结法海水淡化、蒸馏法海水淡化、反渗透海水淡化；‎ ‎（2）当硬水中钙和镁主要以碳酸氢盐，如Ca（HCO3）2、Mg（HCO3）2形式存在时，称为暂时硬水，当这种硬水加热煮沸时，碳酸氢盐会转化为沉淀除去；如果硬水中钙和镁主要以硫酸盐或氯化物等形式存在，则称为永久硬水，它们不能用煮沸的方法除去，但药剂法、离子交换法均可将钙和镁离子浓度减小，降低硬度，‎ 故答案为：bc；‎ ‎（3）a．以硫酸盐或氯化物形式存在时所引起的硬度，则称为永久硬度，加入石灰水只能降低Mg2+所形成的永久硬度，但转变为Ca2+形成的永久硬度，故a错误；‎ b．加石灰水发生：Ca（OH）2+Ca（HCO3）2=2CaCO3↓+2H2O，2Ca（OH）2+Mg（HCO3）2=2CaCO3↓+Mg（OH）2↓+2H2O，只能降低暂时硬度，不能降低永久硬度，故b误；‎ c．加石灰水发生反应：MgSO4+Ca（OH）2=Mg（OH）2↓+CaSO4； MgCl2+Ca（OH）2=Mg（OH）2↓+CaCl2，把部分Mg2+所形成的永久硬度转变为Ca2+形成的永久硬度，故c错误；‎ d．由c分析可知，加石灰水把部分Mg2+所形成的永久硬度转变为Ca2+形成的永久硬度，故d正确；‎ 故答案为：d；‎ ‎（4）取自江河湖泊中的淡水的处理顺序是：先沉淀、再过滤，最后消毒处理，顺序为②③①，故答案为：②③①；‎ ‎（5）由流程图和实验目的可知，用工业废铁屑（含铜、碳、硅等）制取高铁酸钠，其中X、Y、Z是含铁化合物，碳酸钠溶液水解显碱性，洗涤废铁屑表面油污，油脂在碱性溶液中水解生成溶于水的物质得到粗铁，加入硫酸，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁，过滤得到滤渣为铜和硅，滤液为硫酸亚铁，加入硫酸和过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子，加入氢氧化钠用生成氢氧化铁沉淀，在氢氧化钠溶液中通入氯气生成高铁酸钠；‎ ‎①废铁屑中加入Na2CO3热溶液的目的为清洗废铁屑表面的油污，故答案为：清洗废铁屑表面的油污；‎ ‎②粗铁加入硫酸，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁，过滤得到滤渣为铜和硅，故答案为：Cu、Si；‎ ‎③Z为氢氧化铁，在氢氧化钠溶液中氯气氧化氢氧化铁为高铁酸钠，Cl2将Z氧化为Na2FO4 的化学方程式为10NaOH+3Cl2+2Fe（OH）3═2Na2FeO4+6NaCl+8H2O，‎ 故答案为：10NaOH+3Cl2+2Fe（OH）3═2Na2FeO4+6NaCl+8H2O；‎ ‎④高铁酸钠消毒后的还原产物具有净水作用，其净水原理高铁酸盐在杀菌消毒时，本身被还原成Fe3+，Fe3+易水解生成Fe（OH）3，具有胶体的性质，可吸附水中的悬浮杂质，而起到净化水的作用为，‎ 故答案为：高铁酸盐在杀菌消毒时，本身被还原成Fe3+，Fe3+易水解生成Fe（OH）3，具有胶体的性质，可吸附水中的悬浮杂质，而起到净化水的作用；‎ ‎⑤电解时阳极发生氧化反应，铁失电子生成高铁酸根离子，由电解质溶液配平电荷守恒可知电极反应方程式为Fe+8OH﹣﹣6e﹣═FeO42﹣+4H2O，‎ 故答案为：Fe+8OH﹣﹣6e﹣═FeO42﹣+4H2O．‎ ‎16、答案：（1）O2；CO2（或氮气）；‎ ‎（2）明矾、硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁；铝盐或铁盐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，达到净化目的；‎ ‎（3）水的净化是用混凝剂（如明矾等）将水中胶体及悬浮物沉淀下来，而水的软化是除去水中的钙离子和镁离子；‎ ‎（4）10°；‎ ‎（5）740；1484．‎ 解：（1）氧气能够较少量地溶解在水中，二氧化碳能够较多量地溶解在水中，所以天然水中溶解的气体主要有氧气和二氧化碳，故答案为：O2；CO2（或氮气）；‎ ‎（2）混凝剂是吸附水中的微小悬浮颗粒，凝聚成较大的颗粒，而快速沉降的主要作用，要具备水解生成胶体的性质，所以常有铝盐或铁盐在水中发生水解生成相应氢氧化物胶体，如明矾、硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁等，‎ 故答案为：明矾、硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁；铝盐或铁盐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，达到净化目的；‎ ‎（3）水的净化是除去悬浮性杂质，一般用明矾进行；水的软化是降低Ca2+、Mg2+的浓度，方法很多，有离子交换法、石灰纯碱法等，‎ 故答案为：水的净化是用混凝剂（如明矾等）将水中胶体及悬浮物沉淀下来，而水的软化是除去水中的钙离子和镁离子；‎ ‎（4）某天然水中c（Ca2+）=1.2×10﹣3mol·L﹣1，c（Mg2+）=6×10﹣4mol·L﹣1，硬度为1°的水是指每升水含10mgCaO或与之相当的物质（如7.1mgMgO）；1L水中钙离子物质的量=1.2×10﹣3mol，相当于CaO质量=1.2×10﹣3mol×56g/mol=67.2mg，1L水中镁离子物质的量=6×10﹣4mol，相当于氧化镁质量6×10﹣4mol×40g/mol=24mg，所以水的硬度==10°故答案为：10°；‎ ‎（5）10m3这种天然水水中含有钙离子物质的量=10×103L×1.2×10﹣3mol·L﹣1=12mol；镁离子物质的量=10×103L×6×10﹣4mol·L﹣1=6mol；碳酸氢根离子物质的量=10×103L×8×10﹣4mol·L﹣1=8mol；加入氢氧化钙发生的反应为：‎ Mg2++2OH﹣=Mg（OH）2↓ HCO3﹣+OH﹣=CO32﹣+H2O ‎1 2 1 1 1‎ ‎6mol 12mol 8mol 8mol 8mol 共需氢氧根物质的量20mol；‎ 需要Ca（OH）2物质的量10mol，氢氧化钙质量为74g/mol×10mol=740g，‎ 水溶液中Ca2+物质的量为12mol+10mol=22mol，‎ 其中需要加入的 碳酸根离子为22mol﹣8mol=14mol，需要碳酸钠的质量为14mol×106g/mol=1484g，‎ 故答案为：740；1484．‎ ‎17、答案：（1）肥皂水 ； 加热煮沸 ‎（2） Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O、CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑‎ ‎（3）过滤 ； 71：64 ； ‎ ‎（4）2H2O2H2↑+O2‎ 解：本题考查水的净化处理方法。‎ ‎ ‎ ‎（3）自来水生产过程中，可用过滤的方法除去水中不溶性杂质，同时还必须进行消毒杀菌。根据化学式ClO2 可知氯元素与氧元素的质量比为＝35.5：32＝71：64；氯的核电荷数是17，则其原子结构示意图为。‎ ‎（4）电解水生成氢气和氧气，反应的方程式为2H2O2H2↑+O2↑。‎ ‎18、答案：（1）8.64×10﹣6；符合；‎ ‎（2）过滤；消毒杀菌；Cl2+H2O═H++Cl﹣+HClO；‎ ‎（3）×10﹣2‎ ‎（1）如果某城市的出厂饮用水的pH为6，则c（OH﹣）=10﹣8mol/L，Ksp=c（Al3+）×c3（OH﹣），则c（Al3+）==3.2×10﹣10mol/L，设溶液为1L，则其物质的量为3.2×10﹣10mol，其质量为3.2×10﹣10mol×27g/mol=8.64×10﹣9g=8.64×10﹣6mg，则Al3+的浓度为8.64×10﹣6mg/L，数值小于0.2mg/L，符合标准；故答案为：8.64×10﹣6；符合；‎ ‎（2）流程中②的分离目的是分离水与难溶物质，其操作为过滤；氯气与水反应生成的次氯酸，次氯酸具有强氧化性能杀菌消毒；氯气与水反应生成的次氯酸和HCl，其反应的离子方程式为：Cl2+H2O═H++Cl﹣+HClO；故答案为：过滤；消毒杀菌；Cl2+H2O═H++Cl﹣+HClO；‎ ‎（3）已知方程式Bi3++3H2DzBi（HDz）3+3H+，pH=2时，c（H+）=10﹣2mol/L，设水中的H2Dz的浓度为cmol/L，开始时Bi3+的浓度为amol/L，则平衡时Bi（HDz）3为0.4amol/L，Bi3+为0.6amol/L；K==，则c=×10﹣2mol/L，故答案为：×10﹣2‎ ‎19、答案：（1）2NaCl + 2H2O通电 ‎=‎ 2NaOH + H2↑+ Cl2↑ ‎ ‎（2）3ClO- + 2Fe3+ + 10OH- = 2FeO42- + 3Cl- + 5H2O；‎ ‎（3）K2FeO4在碱性条件下稳定；KClO氧化性强于K2FeO4‎ ‎（4） KNO3 ； D ‎ ‎（5） 3.00 × 104‎ ‎（1）氯碱工业就是电解饱和食盐水得到烧碱和氯气；（2）根据流程分析反应液II是利用次氯酸钾氧化铁离子得到FeO42-‎ ‎，结合氧化还原反应离子方程式的书写步骤可得：3ClO- + 2Fe3+ + 10OH- = 2FeO42- + 3Cl- + 5H2O；（3）题目信息：K2FeO4在碱性条件下稳定，反应需在碱性条件下进行；（4）反应中加入了硝酸铁，所以还生成KNO3，硝酸钾的溶解度随温度变化较大，可以用冷却结晶的方法分离；（5）根据氯气与碱反应和次氯酸钾与硝酸铁反应的关系式进行计算。‎ ‎20、答案：(1)c　(2)Fe-2e-====Fe2+‎ ‎4OH--4e-====2H2O+O2↑‎ ‎(3)4Fe2++10H2O+O2====4Fe(OH)3↓+8H+‎ ‎(4)CO2‎ ‎(1)为了增强溶液的导电性,因此可选用易溶性强电解质溶液,排除a和b。考虑到题中要求电解时保持污水的pH在5.0～6.0之间,因此不能添加NaOH。(2)电解时铁作阳极,因此主要发生Fe-2e-====Fe2+,同时也发生副反应,即溶液中的OH-失电子被氧化成O2。(3)根据得失电子守恒和电荷守恒即可得离子方程式。(4)由于原电池的负极产物有水生成,所以负极必有参加,同时根据碳守恒可知A必为CO2,负极反应式可表示为CH4+4-8e-====5CO2+2H2O。 ‎