1、選修化學與生活（蘇教版）課時訓練3生活中的飲用水基礎夯實1.自來水廠將天然水變成自來水一般包括幾個過程,以下處理過程中的哪些步驟組成了正確的順序()消毒沉淀過濾曝氣軟化A.B.C.D.解析:一般的天然水經沉淀、過濾、曝氣、消毒四步處理后基本可以達到自來水的質量標準,不需要軟化。只有一些特殊用途的水或某些硬度較大的水才需要軟化。答案:C2.向渾濁的水中加入適量的FeCl3·6H2O并攪拌以后,水便由渾濁變得澄清。在此過程中發生的主要變化()A.是純化學變化B.是純物理變化 C.既有化學變化又有物理變化D.不能確定是化學變化還是物理變化解析:由Fe3+水解為Fe(OH)3膠體屬于化學變化

2、,Fe(OH)3膠體粒子吸附水中懸浮物,共同沉淀屬于物理變化。答案:C3.硬水在生產中最主要的危害是()A.引起鍋爐積垢,甚至引起爆炸B.洗衣服時浪費肥皂且洗不干凈C.不能用來飲水D.造成環境污染解析:鍋垢的主要成分為加熱生成的CaCO3、Mg(OH)2等難溶物,這些難溶物附著在鍋爐內壁上,會使鍋爐受熱不均勻,局部溫度過高而引起爆炸。答案:A4.下列方法中能同時很好地減小暫時硬度和永久硬度的是()蒸餾煮沸加純堿加石灰離子交換A.B.C.D.解析:蒸餾法收集從水溶液中揮發出來的水,能同時減小暫時硬度和永久硬度;煮沸法使碳酸氫鈣和碳酸氫鎂轉化為沉淀,只能減小暫時硬度;加純堿能沉淀鈣離子和鎂離子,能

3、同時減小暫時硬度和永久硬度;加石灰能沉淀鎂離子,也能減小鈣離子的暫時硬度,但不能減小鈣離子的永久硬度;離子交換法能吸附鈣離子和鎂離子,能同時減小暫時硬度和永久硬度。答案:B5.用下列方法除去含Ca2+、Mg2+、Cl-、HC的硬水中的致硬離子,所得到的水中含離子的濃度最小的是()A.蒸餾B.加熱煮沸C.加Ca(OH)2與Na2CO3D.離子交換法解析:蒸餾可得到非常純的蒸餾水,幾乎不含任何雜質離子,所以A項是正確的;加熱煮沸只能降低由Ca2+、Mg2+和HC引起的水的硬度,不能完全除去Ca2+和Mg2+等;加入Ca(OH)2與Na2CO3或采用離子交換法雖然可以降低Ca2+、Mg2+的濃度,但

4、又不可能完全除去它們,并且在除去Ca2+、Mg2+的同時,又增加了其他離子的濃度。答案:A6.加熱煮沸暫時硬水,不可能發生的反應是()A.Ca(HCO3)2CaCO3+CO2+H2OB.Mg(HCO3)2MgCO3+CO2+H2OC.Mg(OH)2MgO+H2OD.MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2解析:當水中含有Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2, Mg(HCO3)2、Ca(HCO3)2不穩定,在水中加熱即可分解,生成正鹽、二氧化碳和水。MgCO3在水中長時間煮沸,可發生水解,生成溶解度更小的Mg(OH)2并放出CO2。答案:C7.商品“純凈水”“太空水”“蒸餾水”等作為日常飲用水

5、,因缺少某成分而不利于兒童身體健康發育。你認為制備上述商品飲用水時還需要添加的化學物質是()A.鈣、鎂的碳酸氫鹽B.含碘、鉀的食鹽C.漂白粉D.小蘇打解析:人體必需元素鈣的來源之一就是飲用水,當身體缺鈣時會出現抽搐等癥狀,長期飲用純凈水會缺少某些無機鹽離子,對身體無益。答案:A8.用高鐵酸鈉(Na2FeO4)對來自河、湖的淡水消毒,是城市飲水處理的新技術,下列對高鐵酸鈉用于飲水處理的分析正確的是()A.Na2FeO4的水溶液顯酸性,能殺菌消毒B.在Na2FeO4中鐵元素顯+6價,具有強氧化性,能殺菌消毒C.Na2FeO4具有吸附性,可吸附水中的懸浮物D.Na2FeO4的還原產物Fe2+水解得F

6、e(OH)2膠體,使水中懸浮物聚沉解析:高鐵酸鈉中鐵元素的化合價為+6價,具有很強的氧化性,是強氧化劑,因此能殺菌消毒。同時,高鐵酸鈉作氧化劑時,其還原產物為Fe3+,Fe3+水解得到Fe(OH)3膠體,膠體具有很強的吸附能力,因此又能凈水。答案:B9.下列方法適宜于軟化永久硬水的是()A.離子交換法B.長時間加熱C.加入Na2SO4D.加入AgNO3解析:永久硬水是由CaSO4、MgCl2及CaCl2引起的,因此備選項A是正確的。選項B只能軟化暫時硬水,選項C和D根本不能軟化硬水。答案:A能力提升1.用自來水配制NaOH溶液時,往往會產生白色渾濁。可以解釋這一現象的離子方程式是 解

7、析:自來水中往往含有一定量的Ca2+、Mg2+和HC等。若用自來水配制NaOH溶液,由于OH-與Mg2+反應會生成Mg(OH)2沉淀,Ca2+、HC和OH-反應會生成CaCO3沉淀,因而會出現渾濁現象。答案:Mg2+2OH-Mg(OH)2,HC+OH-C+H2O,C+Ca2+CaCO32.為了獲取大量的生活飲用水,自來水廠需要用適宜、高效的方法和流程,將天然水中的懸浮物、致病細菌等有害成分降低到規定的含量。(1)要達到上述目的,一般要經過的基本步驟是沉降、曝氣、。“曝氣”的主要目的是 (2)在第步中,下列物質可以使用的是(用符號填空)。 A.明礬B.膨潤土C.燒堿(3)在將

8、天然水制成生活飲用水的過程中,水中不需要除去的成分是(至少答出一項)。 (4)在經過上述四個步驟的處理之后,如果水中Ca2+、Mg2+的含量超標,還要將水進行。 解析:在沉降之后必然是過濾。加消毒劑也是必不可少的步驟之一。“曝氣”就是使水暴露在空氣中,使水與空氣的接觸面積增大,增加水中的含氧量,以加速水中有機物的分解。明礬可用作水的絮凝劑,膨潤土可用作水的輔絮凝劑。對人體有益的礦物質最好不要除去。降低水中Ca2+、Mg2+含量的過程叫做硬水的軟化。答案:(1)過濾消毒增加水中的含氧量,加速水中有機物的分解(2)AB(3)對人體有益的礦物質(4)軟化3.為提高生活用水的衛生標

9、準,硬度較高的水在飲用之前一般需經過如下處理過程:硬度較高的水凈化軟化消毒飲用水。(1)凈化常用綠礬,請寫出相關反應的離子方程式:。 (2)軟化可用煮沸法、離子交換法。請寫出煮沸法除去硬水中Ca(HCO3)2的化學方程式:。 (3)有人研究用高鐵酸鈉Na2FeO4,易被還原成Fe(OH)3溶于不潔和渾濁的水中,發現它既有消毒殺菌作用,又有使水澄清的功能(與明礬凈水原理相似)。請分析這種功能的主要原因是 解析:(1)FeSO4電離出的Fe2+與水作用生成Fe(OH)2,Fe(OH)2易被空氣中的氧氣氧化成Fe(OH)3膠體,產生的Fe(OH)3膠體可以吸附水中懸浮物

10、達到凈水目的:Fe2+2H2OFe(OH)2+2H+、4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3(膠體),由合并得:4Fe2+10H2O+O24Fe(OH)3(膠體)+8H+。(2)Ca(HCO3)2受熱分解生成CaCO3、水和CO2。(3)在Na2FeO4中Fe元素顯+6價,具有很強的氧化性,可以殺菌消毒;在Na2FeO4殺菌消毒的過程中,Na2FeO4被還原生成Fe(OH)3膠體,具有吸附性,使水澄清。答案:(1)4Fe2+10H2O+O24Fe(OH)3(膠體)+8H+(2)Ca(HCO3)2CaCO3+H2O+CO2(3)Na2FeO4中的Fe元素顯+6價,具有很強的氧化性,可以

11、殺菌消毒;Na2FeO4在反應過程中被還原,生成具有吸附性的Fe(OH)3膠體,吸附水中雜質使水澄清4.聚合硫酸鐵(PFS)是一種新型高效的無機高分子絮凝劑,廣泛用于水的處理。用鐵的氧化物為原料來制取聚合硫酸鐵,為控制水解時Fe3+的濃度,防止生成氫氧化鐵沉淀,原料中的Fe3+必須先還原為Fe2+。實驗步驟如下:(1)用98%的濃硫酸配制28%的硫酸溶液,所需的玻璃儀器除量筒外,還有。 A.容量瓶B.燒杯C.燒瓶(2)步驟取樣分析溶液中的Fe2+、Fe3+的含量,目的是。 A.控制溶液中Fe2+與Fe3+含量比B.確定下一步還原所需鐵的量C.確定氧化Fe2+所需NaClO3

12、的量D.確保鐵的氧化物酸溶完全(3)用NaClO3氧化時反應的化學方程式如下:6FeSO4+NaClO3+3H2SO43Fe2(SO4)3+NaCl+3H2O若改用HNO3氧化,則反應的化學方程式如下:6FeSO4+2HNO3+3H2SO43Fe2(SO4)3+2NO+4H2O已知1 mol HNO3價格0.16元、1 mol NaClO3價格0.45元,評價用HNO3代替NaClO3作氧化劑的利弊。利是,弊是。 聚合硫酸鐵溶液中S與Fe3+物質的量之比不是32。根據下列供選擇的試劑和基本操作,測定聚合硫酸鐵產品溶液中S與Fe3+物質的量之比。(4)測定時所需的試劑為。 A

13、.NaOH溶液B.FeSO4溶液C.BaCl2溶液D.NaClO3溶液(5)需要測定和的質量。(填寫化合物的化學式) (6)選出測定過程中所需的基本操作(按操作先后順序列出)。 A.萃取、分液B.過濾、洗滌C.蒸發、結晶D.冷卻、稱量E.烘干或灼燒解析:(1)用98%的濃硫酸配制28%的硫酸溶液,所需的玻璃儀器有量筒、燒杯和玻璃棒、膠頭滴管等,選B。(2)步驟取樣分析溶液中Fe2+、Fe3+含量的目的是確定還原鐵粉和氧化Fe2+時所需NaClO3的用量,選B、C。(3)根據題給有關方程式和物質的價格,可知用HNO3代替NaClO3作氧化劑可以降低成本,即HNO3原料的成本較低;不利的一面是HNO3的還原產物NO對大氣有污染作用。(4)測定Fe3+、Fe2+用NaOH溶液,測定S用BaCl2溶液,所以選A、C。(5)由于Fe(OH)2在通常情況下很不穩定,很容易轉化為Fe(OH)3,又由于Fe