1.下列说法中正确的是( )
A.纯净水就是纯的水
B.与普通可饮用水相比,纯净水作为饮用水一定对人体更有利
C.与纯净水相比,蒸馏水作为饮用水对人体更有利
D.瓶装纯净水可开瓶即喝
解析:选D。人体所需要的矿物质和微量元素许多是从饮用水中获取的。蒸馏水是纯净的水,不能用做饮用水。
2.天然水中一般含有很多杂质。下列物质中,一般不能在天然水中存在的是( )
A.硅酸盐 B.大肠杆菌
C.氯化镁 D.酒精
解析:选D。天然水长期与矿物质接触,硅酸盐是矿物质的主要成分,至少应知道海水中含有氯化镁。
3.下列有关水处理的说法中,不正确的是( )
A.可以利用明矾等混凝剂溶于水后生成的胶体,吸附水中的悬浮颗粒
B.可以利用熟石灰来中和酸性废水
C.可以利用废水中的有机物来增加水中溶解的氧
D.可以利用沉淀反应除去水中的重金属离子
答案:C
4.下列方法适宜于软化永久硬水的是( )
A.离子交换法 B.长时间加热
C.加入Na2SO4 D.加入AgNO3
解析:选A。永久硬水是由CaSO4、MgCl2及CaCl2引起的,因此备选答案A是正确的。备选答案B只能软化暂时硬水,备选答案C和D根本不能软化硬水。
5.已知下列事实:
(1)用自来水经过滤、消毒、蒸馏等程序可以制得直接饮用的“纯净水”。某些不法商贩为牟取暴利,用自来水冒充纯净水。
(2)自来水的生产过程中,常通入氯气消毒,其与水反应的产物之一是盐酸。
为了检验某样品是否是“假冒伪劣”产品,可以加入少量________,若出现________的现象,证明是自来水。
解析:盐酸是氯化氢的水溶液,氯化氢分子在水分子的作用下发生电离,其电离方程式如下:HCl===H++Cl-,加入AgNO3溶液后,AgNO3电离产生的Ag+与Cl-反应生成AgCl沉淀,其离子方程式如下:Ag++Cl-===AgCl↓。
答案:AgNO3溶液 白色沉淀析出
1.下列物质中,不能用于饮用水杀菌消毒的是( )
A.漂白粉 B.二氧化氯
C.甲醛 D.氯气
解析:选C。甲醛虽然也能杀菌消毒,但由于残余的甲醛会对人体造成危害,引起病变,因而甲醛不能用于自来水消毒。目前,我国以使用液氯消毒为主。
2.用壶烧水后,在壶的内壁上聚集了大量的白色固体,这说明水中含有( )
A.酸式碳酸钙或酸式碳酸镁 B.含氯消毒剂
C.多种致病细菌 D.可溶性有机物
解析:选A。在加热的条件下,水中的Ca(HCO3)2分解生成CaCO3沉淀,Mg(HCO3)2分解生成MgCO3沉淀,MgCO3还能转化为Mg(OH)2沉淀。
3.商品“纯净水”、“太空水”、“蒸馏水”等作为日常饮用水,因缺少某成分而不利于儿童身体健康发育。你认为制备上述商品饮用水时还需要添加的化学物质是( )
A.钙、镁的碳酸氢盐 B.含碘、钾的食盐
C.漂白粉 D.小苏打
解析:选A。人体必需元素钙的来源之一就是饮用水,当身体缺钙时会出现抽搐等症状,长期饮用纯净水会缺少某些无机盐离子,对身体无益。
4.加热煮沸暂时硬水,不可能发生的反应是( )
A.Ca(HCO3)2CaCO3↓+CO2↑+H2O
B.Mg(HCO3)2MgCO3↓+CO2↑+H2O
C.Mg(OH)2MgO+H2O
D.MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2↑
解析:选C。暂时硬水中含有Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2中的一种或两种,Mg(HCO3)2、Ca(HCO3)2不稳定,在水中加热即可分解,生成正盐、二氧化碳和水。MgCO3在水中长时间煮沸,可发生沉淀的转化,生成溶解度更小的Mg(OH)2并放出CO2。故A、B、D三项反应均可发生。
5.下列说法中,错误的是(双选)( )
A.用明矾净水可以降低水的硬度
B.硬水中加入肥皂会产生浑浊且泡沫少
C.经磺化煤处理过的软水中Na+浓度会增大
D.硬水软化后,其成分和性质都相当于蒸馏水
解析:选AD。用明矾净水是指用Al3+水解生成的Al(OH)3胶体吸附并除去水中细小的悬浮物,并未减少水中的Ca2+或Mg2+,因而不会降低水的硬度。硬水软化是指除去或减少水中的Ca2+或Mg2+,其他成分基本不变,因而其成分和性质与蒸馏水差别很大。故A、D两项符合题意。
6.锅炉水垢的主要成分是( )
A.CaCO3和MgCO3 B.CaCO3和Mg(OH)2
C.MgO和CaCO3 D.CaO和MgO
解析:选B。锅炉用水中含有Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2等物质,加热时Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2均易分解:
Ca(HCO3)2CaCO3↓+CO2↑+H2O,
Mg(HCO3)2MgCO3↓+CO2↑+H2O。
MgCO3溶解度较大,长时间加热时会发生沉淀的转化:MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2↑,转化为更难溶的Mg(OH)2,CaCO3、Mg(OH)2只有在强热的条件下才会分解生成CaO和MgO,因而锅垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2。
7.硬水在生产中最主要的危害是( )
A.引起锅炉积垢,甚至引起爆炸
B.洗衣服时浪费肥皂且洗不干净
C.不能用做饮水
D.造成环境污染
解析:选A。锅垢的主要成分为加热生成的CaCO3、MgCO3、Mg(OH)2等难溶物,这些难溶物附着在锅炉内壁上,会使锅炉局部温度过高而引起爆炸。
8.(2011年广东揭阳模拟)自来水加工处理流程如下,下列有关说法不正确的是( )
A.用ClO2消毒自来水,消毒效率比同质量氯气高
B.若用FeSO4作混凝剂,最终铁元素将以Fe(OH)2形式进入反应沉淀池
C.自来水生产中,前加氯起消毒杀菌作用,后加氯是保持水中有效氯的含量,防止自来水二次污染
D.投药时常加入适量的石灰,是为了除去水中Mg2+、HCO等
解析:选B。A对,因为ClO2比同质量氯气得电子多。B错,因为混凝剂首先变为胶体,最终聚沉为Fe(OH)3而不是Fe(OH)2。
9.下列物质都可用于天然水的净化,从提高水的净化效果和净化水的质量两个方面来考虑,它们当中最好的是( )
A.Cl2 B.Ca(ClO)2
C.KAl(SO4)2·12H2O D.Na2FeO4
解析:选D。Cl2和Ca(ClO)2都是强氧化剂,只能用于杀菌消毒;KAl(SO4)2·12H2O只能用于混凝除去水中的悬浮物,而Na2FeO4既是强氧化剂,可以杀菌消毒,同时它的还原产物Fe3+可以水解产生氢氧化铁胶体,也具有混凝作用,因此它是最佳选择。
10.硬度较高的天然水在成为自来水时一般需经过如下处理:
天然硬水 自来水
试回答(A、B、C代表该过程应加入的物质):
(1)A的化学式是________,净化的反应原理是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)B的化学式是________,软化的反应原理是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)C的化学式是________,消毒的反应原理是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:本题考查了水的净化、硬水的软化以及水的杀菌消毒。一般净化用明矾,软化用离子交换树脂,杀菌消毒用液氯。
答案:(1)KAl(SO4)2·12H2O
Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+
(2)NaR Ca2++2NaR===2Na++CaR2,Mg2++2NaR===2Na++MgR2
(3)Cl2 Cl2+H2OHCl+HClO
11.试回答下列问题:
(1)①水________(填“属于”或“不属于”)六大类营养素之一。
②保持水的化学性质的最小粒子是________。
(2)如图是活性炭净水器示意图,其中活性炭的作用是:不仅可以________的物质,还可以________的杂质。
(3)有一杯主要含有MgCl2和CaCl2的硬水。某兴趣小组设计出软化水的部分实验方案,请你一起来完成。可供选用的物质有:Ca(OH)2溶液、NaOH溶液、饱和Na2CO3溶液、肥皂水
实验步骤
现象
结论或化学方程式
①取少量水样于试管中,向其中滴加
Ca(OH)2溶液,直到不再产生沉淀
有白色沉淀产生
MgCl2+Ca(OH)2=== Mg(OH)2↓+CaCl2
②继续向上述试管中滴加______,直到不再产生沉淀
有白色沉淀产生
化学方程式:____________________________
③过滤
滤液澄清
④________
________
证明硬水已软化
解析:(2)活性炭具有较大的表面积,具有很强的吸附性,可以吸附水中悬浮物,同时也可吸附一些可溶性物质。
(3)硬水的软化是将Mg2+转化为更难溶解的Mg(OH)2,Ca2+转化为CaCO3,所以加入Ca(OH)2目的是将Mg2+转化为Mg(OH)2,将Mg2+的硬度转化为Ca2+的硬度,然后再加饱和Na2CO3溶液除去Ca2+。
答案:(1)①属于 ②水分子
(2)滤去不溶性 吸附一些可溶性(本题答案不分先后顺序)
(3)②饱和Na2CO3溶液 CaCl2+Na2CO3===2NaCl+CaCO3↓[只写此化学方程式也可,再写Ca(OH)2+Na2CO3===2NaOH+CaCO3↓也可]
④取上述滤液少许于试管中,滴加适量肥皂水 振荡产生较多泡沫
12.(1)为了提高生活用水的卫生标准,自来水厂同时使用Cl2和FeSO4·7H2O对水进行消毒、净化,以改善水质,其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)为了延长液氯的杀菌时间,某些自来水厂在用液氯进行消毒处理时,还加入少量液氨,其反应的化学方程式为NH3+HClOH2O+NH2Cl (一氯氨)。已知NH2Cl比HClO稳定,试分析加液氨能延长液氯杀菌时间的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)Cl2的作用有两点:一是与H2O反应生成HClO,杀菌消毒;再是将Fe2+氧化成Fe3+,Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体,吸附水中悬浮物。
(2)NH3+HClO H2O+NH2Cl是一可逆反应,存在平衡,解题时要善于捕捉题目信息,由于NH2Cl比HClO稳定,因此在自来水中加入液氯,再加入液氨,上述平衡右移,随着HClO的杀菌,被消耗,浓度降低,平衡左移,所以可延长杀菌时间。
答案:(1)①Cl2溶于水生成的HClO能杀菌消毒;
②Cl2能氧化Fe2+为Fe3+,Fe3+的水解产物Fe(OH)3胶体可以吸附水中杂质
(2)HClO+NH3H2O+NH2Cl,把不稳定的HClO转化为较稳定的NH2Cl,消毒时,随HClO浓度降低,平衡向左移动,HClO得到补充
13.(2009年高考浙江自选模块)以下是与绿色化学、环境保护和人类健康息息相关的三个主题,请根据已知信息回答问题:
(1)下列制备氯乙烷的反应中原子经济性最高的是(可多选)________。
A.CH2===CH2+HCl―→CH3CH2Cl
B.CH3CH2OH+HCl―→CH3CH2Cl+H2O
C.CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl
D.CH2===CHCl+H2CH3CH2Cl
由上述四个反应可归纳出,原子经济性高的是________反应(填反应类型)。
(2)有毒物质的无害化也是绿色化学研究的内容之一。ClO2是一种性能优良的消毒剂,还可将废水中少量的S2-、NO和CN-等有毒有害的还原性酸根离子氧化除去。请写出用ClO2将废水中剧毒的CN-氧化成无毒气体的离子方程式:________________________________________________________________________,
并说明该方法的优点:________________________________________________________________________。
(3)下图为某饮用水厂从天然水制备纯净水(去离子水)的工艺流程示意图:
活性炭的作用是________________________________________________________________________;
O3消毒的优点是________________________________________________________________________。
A、B中放置的物质名称分别是:A__________________,B____________________。
解析:(1)所谓原子经济性高,即理论上讲原子的利用率为100%,没有副产物。A、D二项的原子都是100%利用,所以选A、D。
(2)把CN-氧化成无毒气体,说明C、N元素分别生成了CO2、N2;ClO2中+4价的氯被还原,其+3、+2、+1,都不是稳定状态,而0价的Cl2又有毒,所以其还原产物应该是无毒的Cl-,从而写出其离子方程式。
(3)活性炭的特点就是吸附,它能吸附水中的有机物,从而除去异味。O3消毒时,其产物为无毒无害的O2。通过离子交换树脂时,应先经过阳离子交换树脂,再经过阴离子交换树脂。经过阳离子交换树脂后,阳离子都交换成了H+,此时呈酸性,这既可除去水中的硅酸根、碳酸根等离子,又能与阴离子交换树脂交换出的OH-结合成H2O分子,结果得到了相对意义上的纯水。
答案:(1)AD 加成(或化合)
(2)2CN-+2ClO2===2CO2↑+N2↑+2Cl-
安全、快速、高效,可杀灭各种致病微生物,对人和高级动物细胞无影响;利用强氧化作用,迅速除去散发恶臭的有害物质,使剧毒物质CN-被氧化成无毒的CO2、N2
(3)吸附有机物,除异味 产物为O2,无毒无害 氢型阳离子交换树脂(HR) 羟型阴离子交换树脂(ROH)
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