2022年高二化学智能优化训练专题1第1单元水的净化与污水处理(苏教版选修2).docx

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1、1明矾是一种较好的净水剂，这是因为()A本身有较强的吸附性B本身与悬浮杂质生成沉淀CAl3水解呈酸性DAl3水解生成的Al(OH)3胶体有吸附作用解析：选D。明矾溶于水电离出Al3，Al3水解生成Al(OH)3胶体：Al33H2OAl(OH)3(胶体)3H，Al(OH)3胶体有吸附作用。2(2022年宁波高二检测)自来水厂常用氯气对生活用水进行杀菌消毒，又知氯气与水反响的产物之一是盐酸。市场上有些不法商贩为牟取暴利，用这样的自来水冒充纯洁水(离子的浓度非常低)出售，给人们的生活造成了一定的不良影响。在以下化学试剂中，可以用于鉴别这种自来水和纯洁水的是()A酚酞试液B氯化钡溶液C氢氧化钠溶液 D

2、硝酸银溶液答案：D3污水处理的主要方法有：中和法；化学沉淀法；氧化复原法；过滤法，其中属于化学方法的是()ABCD解析：选A。污水处理主要是除去水中含有的多余金属离子，调节酸碱性，除去泥沙等不溶物，除去有毒物质。4(2022年高考大纲全国卷)某含铬(Cr2O)废水用硫酸亚铁铵FeSO4(NH4)2SO46H2O处理，反响中铁元素和铬元素完全转化为沉淀。该沉淀经枯燥后得到n mol FeOFeyCrxO3。不考虑处理过程中的实际损耗，以下表达错误的选项是()A消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(2x)molB处理废水中Cr2O的物质的量为molC反响中发生转移的电子数为3nx molD在FeO Fey

3、CrxO3中，3xy解析：选A。Cr2O具有强氧化性，FeSO4(NH4)2SO46H2O具有强复原性，二者发生氧化复原反响，Fe2被氧化成Fe3，Cr2O中6价Cr被复原成3价Cr。该反响中，Fe失电子的物质的量等于Cr得电子的物质的量，那么有ny mol3nx mol，即3xy。据Cr、Fe原子守恒可知，生成n mol FeOFey CrxO3时，消耗 mol Cr2O，消耗n(y1) mol硫酸亚铁铵，反响中转移电子的物质的量为 mol63nx mol，又知3xy那么消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(3x1) mol。5(2022年高考课标全国卷)化学选修化学与技术水是一种重要的自然资源，是

4、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。请答复以下问题：(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参加的混凝剂可以是_(填其中任何两种)其净水作用的原理是_；(3)水的净化与软化的区别是_；(4)硬度为1的水是指每升水含10 mg CaO或与之相当的物质(如7.1 mg MgO)。假设某天然水中c(Ca2)1.2103 molL1，c(Mg2)6104 molL1，那么此水的硬度为_；(5)假设(4)中的天然水还含有c(HCO)8104 molL1，现要软化10 m3这种天然水，那么需先参加Ca(OH)2_ g，后参加Na2CO3_ g。解析：(4)将Mg

5、2形成的硬度转化为Ca2形成的硬度时，将每摩尔Mg2看作是等物质的量的Ca2即可，那么此天然水中钙离子的总浓度为1.8103 molL1，每升水中相当于含CaO的质量为：1.8103 molL11 L56 gmol10.1 g，所以该天然水的硬度为10。(5)含有暂时硬度的硬水在软化时需先将Mg2形成的硬度转化为Ca2形成的硬度。10 m3天然水中含有Mg2的物质的量为：104 L6104 mol/L6 mol，将其转化为Mg(OH)2沉淀时需OH 12 mol。此天然水中含有的HCO也会和OH发生反响，将8 mol HCO转化为CO时需OH 8 mol，所需OH总量为20 mol，即所需Ca

6、(OH)2 10 mol，其质量为740 g。天然水中含有Ca2 12 mol，所加Ca(OH)2中含Ca210 mol，此时共有Ca222 mol，其中由HCO转化的CO沉淀出Ca2 8 mol，将其余Ca2沉淀下来还需外加CO 14 mol，即需要参加Na2CO3 1484 g。答案：(1)O2CO2(或氮气)(2)明矾、硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁(铝盐、铁盐各任选一种)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种电荷的胶体微粒，使其聚沉，到达净化目的(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

7、和镁离子(4)10(5)74014841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(2022年扬州调研)自来水厂常用Cl2给自来水消毒。假设用自来水配制以下溶液，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溶液反响(将S2氧化为S)。3以下所述情况可能引起水污染的是()城市生活污水的任意排放农

8、业生产中农药、化肥使用不当海上油轮石油泄漏工业生产中废液、废渣、废气的排放ABCD解析：选D。上述过程均能造成水体污染。4以下试剂：过氧化氢；臭氧；液氯；漂白粉；过氧化钠；二氧化氯，其中可用于自来水的杀菌消毒的是()ABCD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(2022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。那么该消毒液的主要成分可能是()AKMnO4BH2O2CNaClO DNH3H2O解析：选C。无色液体首先排除A

9、(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，NH3H2O不具有漂白能力，而H2O2显弱酸性，故只能选C。6以下关于净水的说法中正确的选项是()A活性炭和Al(OH)3一样，外表积很大，通过吸附悬浮杂质使水净化BO3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项中饮用水需到达一定的标准，如pH大小，Ca2、Mg2总浓度，细菌个数等，均要到达规定的标准。7关于污水处理的以下说法中不正确的选项是()A

10、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。8(2022年莆田调研)高铁酸钠(Na2FeO4)的氧化性比KMnO4还强，它易被复原成Fe3，是一种值得推广的新型净水剂。以下关于用Na2FeO4作为净水剂的分析中，错误的选项是()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

11、水中的Ca2、Mg2D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Na2FeO4Fe得3e3，Cl22Cl得2e知，同物质的量时，二者消毒效率之比为32；由于复原产物为Fe3，其水解生成的Fe(OH)3胶体可吸附水中的悬浮物质，到达净水目的，但不能除去水中的Ca2和Mg2。9(2022年漳州高二检测)最近科学研究说明，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()ANH2ClHCl=NH3Cl2BNH2ClH2ONH3HClOCNH2Cl=NHClDNH2ClHClONH2ClOHCl解析：选B。NH2Cl水

12、解后，生成具有强氧化性的HClO而杀菌消毒。10(2022年南安模拟)聚合氯化铝(PAC)通式为Al2(OH)nCl6nm，是无机高分子混凝剂，它是用软铝矿(主要成分Al2O3H2O)为原料制备，制备的最后一步反响是将Al(OH)3凝胶与Al(OH)2(H2O)4Cl按照一定配比恰好完全反响制得PAC，那么该反响中前者与后者的物质的量之比为()A11 B.C.D.解析：选C。利用Al及Cl原子守恒解题，PAC单元中，Cl：6n，Al：2，设前者为x mol，后者为y mol，xy2，y6n，那么xn4。11用二氧化氯(ClO2)、高铁酸钠(Na2FeO4摩尔质量为166 gmol1)等新型净水

13、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复原为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，那么被复原时，它们得到电子的物质的量分别为：ClO2：50.074 mol；Na2FeO4：30.018 mol；Cl2：20.028 mol。故三种物质的消毒效率由大到小的顺序是ClO2Cl2

14、Na2FeO4。(2)高铁酸钠杀菌后铁元素被复原为Fe3，Fe3发生水解反响生成Fe(OH)3胶体：Fe33H2OFe(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复原为Fe3，Fe3发生水解反响生成Fe(OH)3胶体：Fe33H2OFe(OH)3(胶体)3H，能吸附带负电荷的胶体杂质和悬浮物12某厂废水中含5.00103 molL1的Cr2O，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)第步反响的离子方程式是_。

15、(2)第步中用pH试纸测定溶液pH的操作是：_。(3)第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Cr2O完全转化为Cr0.5Fe1.5FeO4，理论上需要参加_g FeSO47H2O。解析：(1)Cr2O有较强氧化性，FeSO47H2O中Fe2有一定的复原性，在酸性介质中发生氧化复原反响，Cr2O转化为Cr3，Fe2转化为Fe3。Cr2O14H6Fe2=2Cr36Fe37H2O。(2)应将试纸展放在外表皿上，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

16、Fe(OH)2三种沉淀。(4)1 L废水中含n(Cr2O)5.00103 mol。由题意得：Cr2O4Cr0.5Fe1.5FeO410FeSO47H2O，所以理论上n(FeSO47H2O)10n(Cr2O)0.05 mol。m(FeSO47H2O)0.05 mol278 gmol113.9 g。答案：(1)Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O(2)将一小片pH试纸放在外表皿上，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)13.913国务院强调，调水必须坚持“三先三后的原那么。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

17、最大隐患。经检测，某工厂废液中含有大量的Mg2、Al3、Cu2、Ag。试分析答复以下问题。(1)该废液中可能大量存在的一种阴离子是_(填字母代号)。ASOBNOCClDCO(2)检测废液中铝元素的含量，需将其从废液样品中别离出来，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：假设依该方案获得Ag 108 g，为保证不污染环境和Cl2的循环利用，理论上应提供标准状况下的H2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，应选B。(2)要想从溶液中别离出Al3，一般需要沉淀其他离子

18、而其本身不沉淀，要想到达这个目的，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：AgAgClHClCl2H2，故n(H2)n(Ag)。n(H2) molV(H2) mol22.4 Lmol111.2 L。答案：(1)B(2)NaOH或KOHAl34OH=AlO2H2O或Al33OH=Al(OH)3，Al(OH)3OH=AlO2H2O(3)11.2 L14设某省一淡水湖，近来藻类生物疯狂繁殖，特别是蓝藻在多处出现，水质受到严重污染，破坏了生态平衡，请对以下问题提出你的看法：(1)藻类的生长，说明湖水中哪些元素超标，并说明如何破坏了生态环境。(2)现在该湖沿岸某电镀厂

19、，每周向湖中排放一次含氰废水，使近岸湖水含CN的浓度为7.5105 moldm3，CN与O2作用生成CO2、N2等。写出其反响的离子方程式；并计算每排一次，近岸湖水BOD增大多少解析：根据生物学科知识，较容易知道是氮、磷超标；再根据BOD的概念求出答案。(1)藻类的疯长，主要是N、P等元素含量超标，藻类疯长，水中耗氧过多，其他水生动物窒息而死，尸体腐烂，耗氧且增加有机质，恶性循环。(2)4CN5O24H=4CO22N22H2O由离子方程式可知BOD的增长值为：75105 moldm332103 mgmol13.0 mgdm3。答案：(1)见解析(2)4CN5O24H=4CO22N22H2O30 mgdm3