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人教版高中数学选修二课时作业4.docx_高中教育_教育专区

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人教版高中数学选修二课时作业4.docx_高中教育_教育专区。高中化学学习材料 (灿若寒星**整理制作) 1.有下列物质:①盐酸、②NaOH、③AlCl3、④明矾、⑤FeCl3、⑥FeSO4、 ⑦硫酸铝、⑧碱式氯化铝、⑨肥皂。能在水处理中作混凝剂的是 ()


高中化学学习材料 (灿若寒星**整理制作) 1.有下列物质:①盐酸、②NaOH、③AlCl3、④明矾、⑤FeCl3、⑥FeSO4、 ⑦硫酸铝、⑧碱式氯化铝、⑨肥皂。能在水处理中作混凝剂的是 () A.①④⑤⑧ B.②③④⑤ C.③④⑤⑥⑦⑧ D.①②③④⑤⑥⑦⑧⑨ 【解析】 常见的混凝剂有:明矾、硫酸铝、硫酸亚铁、硫酸铁等。利用它 们直接或间接水解生成 Al(OH)3 或 Fe(OH)3,即可溶性的铝盐、铁盐及亚铁盐都 能在水处理中作混凝剂。 【答案】 C 2.下列方法不能用于对饮用水进行杀菌消毒的是( ) A.加热煮沸 B.加入 Ca(ClO)2 C.加入纯碱 D.加入 ClO2 【解析】 细菌主要由蛋白质构成,杀菌的实质是用强氧化剂或在高温条件 下使菌体蛋白质变性,对少量水通常使用加热煮沸法来杀菌消毒,对大量水多用 氧化剂来杀菌消毒,故 C 项不正确。 【答案】 C 3.下列说法正确的是( ) A.含有少量碳酸氢钙和氯化钙的水是永久硬水 B.明矾有净水作用,所以用明矾处理硬水,可以使硬水软化 C.用离子交换剂处理硬水,只能软化暂时硬水,不能软化永久硬水 D.只具有暂时硬度的水经加热煮沸后,可变成软水 【解析】 由钙、镁的硫酸盐或氯化物所引起硬度的水为永久硬水,因此 A 选项错误;明矾虽有净水作用,但明矾不能使硬水软化,因此 B 选项也错误; 离子交换法既能软化暂时硬水,又能软化永久硬水。 【答案】 D 4.下列有关硬水及其软化的说法中错误的是( ) A.离子交换法可以软化硬水 B.硬水中含有较多 Ca2+、Mg2+ C.生产、生活中使用的天然水必须经软化 D.加热可使暂时硬水中的 Ca2+生成 CaCO3 沉淀 【解析】 A、B、D 是一些常识,C 中生活中使用的天然水不是“必须经 软化”才能使用。 【答案】 C 5.目前,我国城市供水处理技术由混凝、沉淀、过滤和消毒等过程组成。 下列说法中不正确的是( ) A.传统的无机混凝剂按金属盐可分为铝盐系和铁盐系两大类 B.NCl3 可用于水消毒的原因是 NCl3 跟水反应生成了 NH3 C.用 ClO2 代替 Cl2 作消毒剂可减小水中有害氯代有机物的浓度 D.新型水处理剂高铁酸钠(Na2FeO4)既是消毒剂又是混凝剂 【解析】 净化水常用的混凝剂为铁盐和铝盐,A 正确;NCl3 消毒是因为 NCl3 水解生成 HClO,HClO 具有强氧化性,B 不正确;ClO2 的杀菌作用比 Cl2 强得多,可以减少氯代有机物的含量,C 正确;高铁酸钠的强氧化性可杀菌消毒, 其还原产物又可作混凝剂,D 正确。 【答案】 B 6.下列方法中能同时除去硬水中暂时硬度和永久硬度的是( ) ①蒸馏 ②煮沸 ③加纯碱 ④加石灰 ⑤离子交换 A.①②③ B.①③⑤ C.②③⑤ D.③④⑤ 【解析】 本题首先需要了解硬水中暂时硬度和永久硬度指的是 Ca2+、Mg2 +对应的什么物质,然后根据题意进行判断。能同时除去硬水中暂时硬度和永久 硬度的方法可以采用使水形成蒸汽,采用加入纯碱的方法使 Ca2+、Mg2+生成沉 淀而除去,另外还可以采用离子交换的方法进行除去。 【答案】 B 7.下列关于水中钙、镁离子的说法中,正确的是( ) A.通常泉水、深井水等地下水硬度比河水等地表水大 B.由 Ca(HCO3)2 或 Mg(HCO3)2 引起的水的硬度在加热时能得到软化,所以 它们对锅炉的危害不大 C.实践证明,喝硬度大的水会引起肠胃不适,所以饮用水硬度越小越好 D.人体需要的钙、镁有相当一部分是通过饮用水得到的,所以饮用水硬度 越高越好 【解析】 通常泉水、深井水等地下水比河水等地表水溶解的 Ca2+和 Mg2+ 多,所以泉水、深井水等地下水硬度比河水等地表水大,A 正确;由 Ca(HCO3)2 或 Mg(HCO3)2 引起的水的硬度在加热时能生成碳酸钙和氢氧化镁,形成水垢, 降低热效率,不仅浪费燃料,甚至严重时能引起锅炉爆炸,所以它们对锅炉的危 害很大,B 错误;人要通过饮水补充钙离子,所以饮用水应具有一定的硬度,并 非硬度越小越好,但也并不是硬度越大越好,C、D 两项错误。 【答案】 A 8.氢型阳离子交换树脂的主要反应可表示为: 2HR+M2+===MR2+2H+。 若将 100 mL 只含 Ca2+的水经过此阳离子交换柱后,流出液用 0.100 0 mol·L- 1NaOH 溶液中和,用去 NaOH 溶液 20.00 mL。则此 100 mL 水中含 Ca2+( ) A.160.00 mg B.80.00 mg C.40.00 mg D.120.00 mg 【解析】 本题可以采用逆推法求解,即根据用去 NaOH 溶液的体积求出 溶液中 H+的物质的量,然后再进一步求出 Ca2+的质量。 【答案】 C 9.(2013·盐城高二质检)自来水加工处理流程如下,下列有关说法不正确的 是( ) A.若用 FeSO4 作混凝剂,最终铁将以 Fe(OH)2 形式进入反应沉淀池 B.投药时常加入适量的石灰,是为了除去水中 Mg2+、HCO-3 等 C.自来水生产中,先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.用 ClO2 消毒自来水,消毒效率是同质量氯气的 2.63 倍 【解析】 根据流程中提示,进入沉淀池之前通入了氯气,氯气具有氧化性, 所以不可能是 Fe(OH)2,只能是 Fe(OH)3,A 选项错误。 【答案】 A 10.1 L 水中溶有 Mg(HCO3)2 和 CaCl2 的浓度分别是 b mol·L-1 和 2b mol·L- 1,现用一种试剂(适量)把 Ca2+、Mg2+除去,这种试剂最好选用( ) A.Ca(OH)2 B.NaOH C.NaHCO3 D.Na2CO3 【解析】 由于 Mg(OH)2 的溶解度比 MgCO3 的小,故 Mg2+的除去应用 OH - , Ca2 +的 除去 应 用 CO 2- 3 ; 若 加 入 过 量 Ca(OH)2 , 发 生 反 应 Mg(HCO3)2 + 2Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O,CaCl2 中的 Ca2+仍没有除去,过量 的 Ca(OH)2 又会产生 Ca2+。若选用 NaOH 只需 4b mol 即可。 【答案】 B 11.水是生命之源,但随着工业的发展,许多宝贵的水资源受到了污染。下 面是对某自来水厂水源进行水质分析时得到的部分信息:水体浑浊,有一定异 味 ,pH 为 6.5,细菌总数 1 mL 水中含有 250 个(国家标准规定每毫升不得超过 100 个)。 (1)为了达到饮用水标准,下列处理措施中不正确的是( ) A.加混凝剂沉降 B.用碱调节到中性 C.用活性炭吸附 D.注入液氯消毒 (2)已知高铁酸钠(Na2FeO4)加入水中,能杀死水中的微生物和细菌,并能产 生类似明矾的净水作用,写出其在净水过程中发生反应的离子方程式 ________________________________________________________________。 (3)刚出厂的自来水中含少量余氯,它在配水管中停留可有效地起到杀菌作 用,并能保持较长时间。请解释其原因__________________________________。 (4)水中可溶性钙及镁的化合物含量的高低可用水的硬度来表示。下列问题 的出现与水的硬度无关的是( ) A.锅炉管道结垢 B.肥皂去污效果降低 C.水中溶解氧降低 D.长期饮用造成尿道结石 【解析】 (1)用碱调节污水到中性的方法不可取,因为这样只是换了一种 污染水的方法。 (2)Na2FeO4 中+6 价的铁体现氧化性时变为+3 价铁,而 Fe3+会水解产生具 有净水功能的 Fe(OH)3 胶体。 (3)Cl2 与 H2O 的反应是一个可逆反应,HClO 具有杀菌消毒作用,当其被消 耗后,由于剩余 Cl2 的存在,会使 Cl2 与 H2O 反应的平衡向生成 HClO 的方向移 动,从而使水中的 HClO 能得到及时的补充。 (4)根据“水中可溶性钙及镁的化合物含量的高低可用水的硬度来表示”的 信息,水中溶解氧的降低与水的硬度无关。 【答案】 (1)B (2)Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+ (3)Cl2+H2O HCl+HClO,由于余氯的存在,当次氯酸被消耗后,上述 反应的化学平衡向正方向移动,使水中的次氯酸得到了及时的补充(答出平衡移 动即可) (4)C 12.天然水里一般含有 Ca2+、Mg2+等多种离子。人们把含有较多量 Ca2+、 Mg2+的水叫做硬水,含有较少量或不含 Ca2+、Mg2+的水叫做软水;降低水中 Ca2 +、Mg2+含量的过程叫做硬水软化。如果硬度太高(含 Ca2+、Mg2+的浓度太大) 会给生产、生活带来很多不利,因此硬水的软化是水处理的重要方面之一。 离子交换法常用于工业锅炉用水的软化。离子交换剂多种多样,磺化煤(NaR) 就是一种阳离子交换剂。 (1) 写 出 用 磺 化 煤 软 化 含 Ca2 + 、 Mg2 + 浓 度 较 高 的 硬 水 的 离 子 方 程 式 _______________________________________________________________。 (2)用药剂软化法软化过的水总是含有一定浓度的 Ca2+、Mg2+,其原因是 ___________________________________________________________。 (3)参考烧水后的锅或壶中结有水垢的现象分析说明,如果用硬度太高的水 作锅炉用水,主要的不利因素是________________________________________。 【解析】 (2)CaCO3、Mg(OH)2 在水中都有一定的溶解能力。(3)水垢是热 的不良导体。 【答案】 (1)2NaR+Ca2+===CaR2+2Na+、2NaR+Mg2+===MgR2+2Na+ (2)CaCO3、Mg(OH)2 虽然溶解度较小,但不是绝对不溶 (3)锅炉结垢,热传递效率下降,浪费能源,甚至引起锅炉爆炸 13.(2013·大同高二检测)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)若要除去 Ca2+、Mg2+可以往水中加入石灰和纯碱,试剂添加时先加 ________后加________,原因是________________________________________。 (3)下列物质中,________可以作为氯气的代用品(填写序号)。 ①臭氧 ②NH3(液) ③K2FeO4 ④SO2 (4)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)。 【解析】 (3)臭氧和 K2FeO4 具有强氧化性,可用作饮用水的消毒剂。(4) 通过阴离子交换树脂后生成 OH-,OH-会与钙、镁离子反应生成沉淀,影响阳 离子交换树脂发挥作用,故先通过阳离子交换树脂再通过阴离子交换树脂。 【答案】 (1)③ Fe(OH)3 (2)石灰 纯碱 过量的钙离子可通过纯碱使之沉淀下来 (3)①③ (4)阳 阴 14.我国规定饮用水的硬度不能超过 25°。硬度的表示方法是:将水中的 Ca2+和 Mg2+都看做 Ca2+,并将其质量折算成 CaO 的质量。通常把 1 L 水中含 10 mg CaO 称为 1°。水中的 Ca2+和 Mg2+可用一定浓度的 Y 溶液进行滴定,Y 跟 Ca2+和 Mg2+都以等物质的量完全反应。 (1)下列各项叙述正确的是________。 A.含碳酸氢镁较多的硬水,煮沸后 Mg2+转化为碳酸镁沉淀 B.由 MgSO4 和 MgCl2 引起的硬水,加石灰即可软化 C.若离子交换树脂中 Na+全部被 Ca2+、Mg2+代替后,可用食盐水浸泡再生 D.用加热法软化具有暂时硬度的水属化学变化,而用离子交换树脂软化硬 水属于物理变化 (2)现取某地区的地下水样品 25.00 mL 用 0.010 0 mol·L-1Y 溶液滴定,完全 反应时,消耗 Y 溶液 15.00 mL。试计算该地下水的硬度,并判断是否符合饮用 水标准。 (3)如果每次分析取水样都是 25.00 mL,为了便于计算,要求每消耗 0.50 mL Y 溶液即相当水的硬度为 1°。则 Y 溶液的物质的量浓度应为多少? 【解析】 (1)具有暂时硬度的水在加热煮沸时,碳酸氢钙转化为碳酸钙, 碳酸氢镁转化为氢氧化镁,故 A 错。由 Mg2+引起的硬水,在加入石灰时,Mg2 +生成了 Mg(OH)2 沉淀,但是也引入了 Ca2+,硬度并未减小,故 B 错。用加热 法软化具有暂时硬度的水属于化学变化,用离子交换树脂软化硬水也是化学变 化,故 D 错。 (2)Y 跟 Ca2+和 Mg2+都以等物质的量完全反应,则水的硬度以 Ca2+计时, n(CaO)=n(Ca2 +)=n(Y)=0.010 0 mol·L-1×15.00×10-3L=1.50×10-4mol, m(CaO) = 56 g·mol - 1×1.50×10 - 4mol = 8.4×10 - 3g = 8.4 mg , 水 的 硬 度 = 8.4 mg×1 000 25.00 mL×10 mmgL=33.6°,因超过 25°,故不符合饮用水标准。 (3)设 Y 溶液的浓度为 c,则有 (0.010 0 mol·L-1×15.00×10-3L)∶33.6=(c×0.50×10-3L)∶1 c≈8.93×10-3mol·L-1 【答案】 (1)C (2)水的硬度为 33.6°,因超过 25°,故不符合饮用水标准。 (3)Y 溶液的浓度应为 8.93×10-3mol ·L-1
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