第2单元 课题1 第2课时
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一、选择题
1．下列溶液中加入肥皂水(澄清的)，振荡后，不产生沉淀而且有大量泡沫的是( )
A．光卤石溶液 B．地下水
C．海水 D．雨水
【解析】 从生活中知道澄清肥皂水遇硬水会产生称为“油腻环”(在洗脸盆中)的Ca2＋、Mg2＋的沉淀，那么本题则是确认选项中物质的溶液是否含Ca2＋、Mg2＋。光卤石是KCl·MgCl2·6H2O，其溶液中含有大量的Mg2＋；地下水硬度很高，含较多的Ca2＋、Mg2＋；海水中含有较多的MgCl2，Mg2＋含量较高；雨水是地表水分蒸发后遇冷形成的，如同“晒盐”一样，蒸发的只是水，所以雨水中很少含Ca2＋、Mg2＋。题中的泡沫与沉淀相关，沉淀多泡沫就少。
【答案】 D
2．我国淡水资源非常短缺，所以在生产和生活中应该( )
A．减少饮水量，以节约用水
B．将生活用水、工厂废水直接排放到湖泊或海洋中
C．既要防止和消除水体污染，又要节约用水
D．水是取之不尽、用之不竭的天然资源
【解析】 人体需水量不能太少，故不能减少饮水量，A错；B中直接排放污水会造成水污染，B错；水并不是不会枯竭的，故D错。
【答案】 C
3．下列说法中，正确的是(双选)( )
A．加热法可软化各种硬度的硬水
B．海水淡化可以利用蒸馏法
C．反应2NaR＋Ca2＋===CaR2＋2Na＋的逆反应在一定条件下也能发生
D．硬水软化就是除净水中的Ca2＋和Mg2＋
【解析】 加热法只能软化具有暂时硬度的硬水[因Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2受热可分解为CaCO3、Mg(OH)2而除去]，不能软化永久硬水；水软化是指减少或除去水中的Ca2＋和Mg2＋，不一定是除净。故A、D项均不正确。
【答案】 BC
4．海水约占地球现有总水量的97%，海水淡化问题成为科学家的主要研究方向。下列淡化海水的方法不可行的是( )
A．加化学试剂，使海水中的盐分沉淀
B．利用太阳能，将海水蒸馏而去掉盐分
C．将海水通过离子交换树脂而除去盐分
D．利用半透膜，采用反渗透法而除掉盐分
【解析】 海水中Na＋等离子不能通过加化学试剂而沉淀，A项错误；B项为蒸馏法淡化海水；C项为电渗析法淡化海水；D项为反渗透法淡化海水。
【答案】 A
5．传统饮用水的消毒剂是氯气。20世纪80年代初期科研人员在英国某城市调查发现，儿童白血症发病率高是源于饮用了用氯气消毒的饮用水，这是因为( )
A．氯气有氧化性，会作用于正常细胞而癌变
B．氯水中的次氯酸具有杀菌性，正常细胞被氧化后转化为癌细胞
C．氯气有毒，杀死正常细胞，不杀灭癌细胞
D．氯气与水中有机物作用，生成有机氯化物而致癌
【解析】 Cl2的消毒原理是Cl2＋H2OHCl＋HClO，利用HClO的强氧化性杀菌消毒。而Cl2可与水中有机物作用，生成有机氯化物而致癌。
【答案】 D
6．某地有甲、乙两工厂排放污水，污水中各含有下列8种离子中的四种(两厂不含相同离子)：Ag＋、Ba2＋ 、Fe3＋、Na＋、Cl－ 、SO42－、NO3－、OH－。两厂单独排放废水都会造成严重的水污染，如将两厂的污水按一定比例混合，沉淀后污水便变成无色澄清且只含NaNO3，污染程度会大大降低。关于污染源的分析，你认为正确的是( )
A．SO42－和NO3－可能来自同一工厂 B．Cl－和NO3－一定在不同工厂
C．Ag＋和Na＋可能在同一工厂 D．Na＋和NO3－来自同一工厂
【解析】 水污染是当今世界一个普遍问题，根据题意知，两厂各自的废水中必定不存在沉淀，且阴、阳离子同时存在。若Ag＋在甲厂，则Cl－、SO42－、OH－必在乙厂；那么Ba2＋、Fe3＋也得在甲厂中，否则将生成沉淀。由于甲厂废水中不会都为阳离子，所以NO3－必在甲厂废水中，阳离子Na＋必在乙厂废水中。故Ag＋、Na＋不在同厂废水中，SO42－、NO3－不在同厂废水中，Na＋、NO3－不在同厂废水中，因而B正确。
【答案】 B
7．下列关于硬水的叙述错误的有( )
A．硬水中的Ca2＋、Mg2＋会阻碍肥皂起泡
B．用漂白粉对自来水消毒，会增加水的总硬度
C．向硬水中加入明矾，可以使硬水软化
D．雨水的硬度比海水的硬度小
【解析】 明矾净水是由于Al3＋水解：Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋，生成的Al(OH)3具有吸附作用，将水中的悬浮颗粒沉淀。
【答案】 C
8．下列各组内的两种海水处理方法都能制取高纯度水的是( )
A．蒸馏法、离子交换法 B．电渗析法、反渗透法
C．蒸发法、反渗透法 D．电渗析法、离子交换法
【解析】 离子交换是使硬水软化的常用方法，离子交换树脂结合Ca2＋、Mg2＋替换出了Na＋、H＋等；在对海水进行蒸发的过程中，蒸发的是水；在对海水进行反渗透的过程中，能透过半透膜的是水分子。
【答案】 B
9．海水淡化可采用膜分离技术，如右图所示，对淡化膜右侧的海水加压，水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池，而海水中的各种离子不能通过淡化膜，从而得到淡水，对加压后右侧海水成分变化进行分析，正确的是( )
A．溶质质量增加 B．溶液质量不变
C．溶剂质量减少 D．溶质质量分数不变
【解析】 右侧海水中水分子能通过淡化膜进入左侧淡水池，而各种离子不能通过淡化膜，故溶质质量不变，溶剂质量减少，溶质质量分数增大。
【答案】 C
10．某溶液中含有Fe2＋、Al3＋、Ag＋、Cu2＋，为分别得到各含一种金属阳离子的沉淀物。可采取①通入H2S气体，②通过CO2气体，③加入盐酸，④加入氢氧化钠溶液四个步骤，每次通入或加入试剂均过量，且每次都把沉淀物滤出，其操作的正确顺序是( )
A．③①④② B．①③④②
C．④②①③ D．④②③①
【解析】 要使离子逐一沉淀出来，即每加一种试剂，只得一种沉淀。若先加NaOH，则四种离子都会出现沉淀，NaOH过量，只有Al(OH)3溶解，其余均为沉淀，故先加NaOH不可，排除C、D。若先加H2S气体，则Ag＋和Cu2＋都会沉淀出来，故排除B。A中先加③盐酸至过量，则Ag＋形成AgCl沉淀出来；再加①H2S气体，Cu2＋形成CuS沉淀出来；由于第一步中加入盐酸过量，所以不生成FeS沉淀，FeS不溶于水，但溶于酸；再加入④NaOH过量，Al3＋形成AlO2－，Fe2＋形成沉淀；最后通入②CO2气体。可以将AlO2－形成Al(OH)3沉淀。CO2＋2H2O＋AlO2－===HCO3－＋Al(OH)3↓，故选A。
【答案】 A
二、非选择题
11．在一条鱼虾几乎绝迹的小河边从上游到下游依次有四座工厂，甲、乙、丙、丁四厂排放的废液中含有Na2CO3、FeCl3、Ca(OH)2、HCl中的一种；某中学环保小组对河水检测时发现：甲处河水呈乳白色；乙处河水呈红褐色；丙处河水变浑浊；丁处产生气泡，河水变澄清。试回答：
(1)四处河水排放的污染物分别是：甲________，乙________，丙________，丁________。
(2)在丁处的下游取出的河水中，肯定含有的离子是_____________________________ _______________________________________________。
(3)小河中鱼虾绝迹的原因是：________________________________________________。
【解析】 本题有两处关键词：“从上游到下游依次”“丁处，河水变澄清”。首先能判断出Ca(OH)2悬浊液呈乳白色，甲厂排放Ca(OH)2；顺河流下遇FeCl3生成红褐色Fe(OH)3；再顺流而下，有CaCO3生成，最后遇HCl后会有气泡产生，Fe(OH)3、CaCO3等都会全部溶解，所以河水变澄清。在丁处下游取出的河水中肯定会有较多的Na＋、Fe3＋、Ca2＋、H＋、Cl－，否则就不会澄清。
【答案】 (1)Ca(OH)2 FeCl3 Na2CO3 HCl
(2)Ca2＋、Na＋、Fe3＋、H＋、Cl－
(3)酸碱及有害化学物质将水污染
12．如图甲所示，某河流经工业城市Y市，a处为上游、d处为下游，经对河水检测绘制出图乙，请回答：
(1)构成该河的污染主要分布在( )
A．ab段 B．bc段
C．cd段 D．bd段
(2)列举造成该河污染的三种可能污染源：①__________；②________；③________。
(3)对c处水样进行检测，发现其中含有Cu2＋，要把Cu2＋变成铜单质回收，请写出两种可行的方法：①______________________________________；
②______________________________________。
(4)d处污染明显降低，请从物理、化学、生物三方面简单分析原因____________________ __________________。
【解析】 生活污水、工业废水是水体的两个主要污染源，河流经市区必定造成污染，到下游时经过沉降，生物降解，物质之间的反应会使污染程度下降。对于铜的回收只需把铜离子变成铜单质即可。
【答案】 (1)B (2)①工业废水 ②生活污水 ③生活垃圾及工业废渣
(3)①加过量铁粉，过滤，后加盐酸，清洗干燥得铜
②用电解法，使用惰性电极电解，阴极上生成铜
(4)物理沉降，物质之间相互反应，生物分解。
13．含有农药、染料、酚、氰化物以及引起色度、臭味的废水，常用化学氧化法进行处理，所用的氧化剂有氯类(如液氯、次氯酸钙、次氯酸钠等)和氧类(如空气、臭氧、过氧化氢、高锰酸钾等)。一个典型实例是用氧氯化法处理含有剧毒的氰化物(含CN－)的废水。在碱性条件下(pH＝8.5～11)，氯气可将氰化物中的CN－氧化为只有其毒性1/1 000的氰酸盐(含CNO－)。
(1)写出含CN－废水用氯气氧化生成氰酸盐的离子方程式：
______________________________________。
(2)若向含CNO－的废水中再通入氯气，可使CNO－转化为无毒的气体，写出这个反应的离子方程式：______________________________________。
(3)在用液氯不便的地区，可用漂白粉处理含CN－的废水，若将其氧化为CNO－，其离子方程式为______________________________________。
【解析】 (1)CN－是在碱性条件下被Cl2氧化的，故反应应有OH－参加，产物除生成氰酸盐外还应有Cl－及H2O，离子方程式为：CN－＋Cl2＋2OH－===CNO－＋2Cl－＋H2O。(2)当Cl2过量时，(1)中的产物CNO－与Cl2反应，碱性条件下不可能产生CO2及其他气体，而碳元素的存在形式为CO32－，无毒气体一定为N2，离于方程式：2CNO－＋3Cl2＋8OH－===2CO32－＋6Cl－＋4H2O＋N2↑。(3)由于漂白粉中的ClO－具有强氧化性，故可发生反应：CN－＋ClO－===CNO－＋Cl－。
【答案】 (1)CN－＋Cl2＋2OH－===CNO－＋2Cl－＋H2O
(2)2CNO－＋3Cl2＋8OH－===2CO32－＋6Cl－＋4H2O＋N2↑
(3)CN－＋ClO－===CNO－＋Cl－
14．随着全球淡水资源危机日益严重，世界各国都把目光投向了占全球总水量约97%的汪洋大海，希望从苦涩的海水中提取可以饮用的淡水。
目前海水淡化有了许多新工艺，最广泛应用的为多级闪蒸法，其流程示意图如下图。已知一级闪蒸室和二级闪蒸室内的压强分别是p1和p2，且p2
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