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課題2 獲取安全的飲用水 [基礎鞏固] 1．太湖藍藻暴發(fā)，造成無錫市水源地水質嚴重惡化。下列對水改善起作用且效果最好的一組物質是(　　) A．Na2FeO4　　　　　　　　 B．O3和Ca(OH)2 C．Cl2和FeSO47H2O D．明礬 解析：選A。改善水質就要減少水中懸浮物、微生物以及有機物等雜質的含量，Cl2、次氯酸鹽及O3在水中均能起到殺菌消毒作用；明礬、鐵鹽等水解產生的Al(OH)3和Fe(OH)3膠體，能吸附懸浮物等雜質。Cl2和FeSO47H2O同時加入水中，Cl2能將Fe2＋氧化成Fe3＋進而生成Fe(OH)3膠體，能同時起到殺菌消毒和清除懸浮雜質的效果。Na2FeO4同時具有強的氧化作用和絮凝作用，其消毒效果優(yōu)于含氯消毒劑，并且不會引入對人體有害的有機氯等雜質，因此應選Na2FeO4。 2．為保證青少年和兒童的健康成長，每天飲用的水應含有一定量的鈣、鎂等離子。目前市售的“蒸餾水”、“純凈水”因不含有鈣、鎂離子，不宜長期、大量飲用。為保證青少年兒童的健康成長，這些飲料水應添加一些化學物質。這些微量添加物應該是(　　) A．精鹽 B．石灰石粉 C．可溶的鈣和鎂的碳酸氫鹽 D．膽礬 解析：選C。純凈水等缺少鈣、鎂離子，因此加入可溶性的鈣、鎂鹽。顯然A、D項不合理，B項石灰石粉不溶于水。 3．水是人類最寶貴的資源，我國是淡水資源最貧乏的國家之一，節(jié)約用水已成為全國人民的共識。 下列不符合節(jié)約用水的做法是(　　) A．農田普及滴灌技術 B．鼓勵超量開采地下水，以補充城市水資源緊缺 C．工廠廢水經(jīng)處理用于城市綠化或農業(yè)灌溉 D．減少污染源，保護水源地不被污染 解析：選B。地下水并非“取之不盡，用之不竭”，超量開采后患無窮。 4．2013年3月22日是第21屆“世界水日”，3月22日～28日是第二十六屆“中國水周”。聯(lián)合國確定2013年“世界水日”的宣傳主題是“水合作”。我國紀念2013年“世界水日”和“中國水周”活動的宣傳主題為“節(jié)約保護水資源，大力建設生態(tài)文明”。下列有關水的知識，錯誤的是(　　) A．增強全社會關心水、愛惜水、節(jié)約水、保護水的意識，繼續(xù)改善水環(huán)境 B．推動世界各國對水質、水資源進行綜合性統(tǒng)籌規(guī)劃和管理 C．大力推廣工業(yè)用水循環(huán)利用的方式 D．大量開采地下水緩解部分地區(qū)用水資源緊張 解析：選D。地下水的儲量也是有限的，應該合理開發(fā)地下水。 5．下列關于凈化水的說法中正確的是(　　) A．活性炭和 Al(OH)3一樣，表面積很大，通過吸附懸浮雜質使水凈化 B．O3之所以能殺菌是利用該物質的不穩(wěn)定性 C．氯胺(NH2Cl)之所以能殺菌是因為該物質水解可生成次氯酸 D．天然水經(jīng)過沉降消毒處理后可直接飲用 解析：選C。利用活性炭的吸附作用去除水中的異味，O3能殺菌是利用其強氧化性，而D項中飲用水需達到一定的標準，如pH大小，Ca2＋、Mg2＋總濃度，細菌個數(shù)等，均要達到規(guī)定的標準。 6．下列關于水資源保護的有關敘述中不正確的是(　　) A．加強飲用水資源保護，完善城市污水管網(wǎng)，改建廁所，加強城市污水處理廠再生水利用工作，加快城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)和污水處理廠建設 B．加大清潔小流域建設力度，堅持“預防為主、全面規(guī)劃、綜合防范、因地制宜、加強管護、注重效益”的原則，控制水土流失、凈化水質和保護生態(tài)環(huán)境 C．制定流域產業(yè)結構調整相關政策，以河流干支流沿岸造紙、化工、印染、紡織、食品、餐飲、醫(yī)療、冶煉和機械等重污染行業(yè)的結構調整為重點，大力推行清潔生產，實現(xiàn)從“末端治理”向預防為主、生產全過程控制轉變 D．鼓勵地下水開采，增加可調配水資源，增加生態(tài)用水，促進城市地表水體水質的改善 解析：選D。在水資源的保護中，不僅要保護地表水，也要統(tǒng)籌保護好地下水，超量開采地下水，是飲鴆止渴的短期行為。 7．工業(yè)廢水中常含有不同類型的污染物，可采用不同的方法處理。以下處理措施和方法類別正確的是(　　) 選項 污染物 處理措施 方法類別 A 廢酸 加生石灰中和 物理法 B Hg2＋等重 金屬離子 加金屬鉛并 過濾回收汞 化學法 C 含CN－廢水 加微生物發(fā)酵 生物法 D 含純堿的廢水 與石灰水反應 化學法 解析：選D。A項為化學法；B項除去了汞離子，但引入了鉛離子；C項含CN－廢水有劇毒，不利于微生物生長存活。 8．滇池素有“高原明珠”之美譽，后來污染嚴重。近年來，經(jīng)過治理，水質明顯好轉，下列所采取的主要措施中，有效的是(　　) ①生活污水和工業(yè)廢水經(jīng)過治理后排放　②農藥、化肥的合理使用　③禁止捕魚捉蝦?、芙故褂煤紫匆路? A．①②③　　　　　　 B．①②④ C．①③④ D．①②③④ 解析：選B。生活污水、工業(yè)廢水、含磷洗衣粉的廢水等任意排放，化肥、農藥的使用不當，都會引起水污染，因此治理水質污染就要控制這些污染源。故選B。 9．水體污染物有：Ⅰ.含鹽酸的酸性廢水，Ⅱ.油類、氰化物、硫化物，Ⅲ.重金屬離子； 污水處理的化學方法有：a.中和法，b.沉淀法，c.氧化還原法。 對水體污染物處理所采用的方法不正確的是(　　) A．Ⅰ，a B．Ⅱ，c C．Ⅰ，b D．Ⅲ，b 解析：選C。中和法通常用來調節(jié)水的酸堿性，故A項對；沉淀法通常用來除去水中的重金屬離子及膠狀物質，故C項錯、D項對；氧化還原法通常用來除去水中的油類、Cr2O、CN－及S2－等，故B項對。 10．下列有關硬水、軟水及硬水軟化的說法的正誤判斷。 (1)Ca2＋、Mg2＋含量較多的水叫永久硬水。(　　) (2)雨水中Ca2＋、Mg2＋含量很少，因此雨水是軟水。(　　) (3)硬水大多同時具有暫時硬度和永久硬度。(　　) (4)用硬水洗衣服，肥皂不易起泡而且會產生膠狀沉淀。(　　) (5)硬水煮沸后，Ca2＋、Mg2＋就消失變成軟水。(　　) (6)溶有Ca2＋、Mg2＋、HCO的水，加熱煮沸后就有白色沉淀生成。(　　) (7)具有暫時硬度或永久硬度的水都可以用磺化煤(NaR)軟化。(　　) (8)用蒸餾法不能使永久硬度的水軟化。(　　) 解析：水的暫時硬度和永久硬度是按溶解的Ca2＋、Mg2＋鹽的種類(酸式碳酸鹽還是硫酸鹽或氯化物)區(qū)分的。暫時硬度的水煮沸后即可使Ca2＋、Mg2＋分別形成CaCO3、Mg(OH)2沉淀出來，從而得到軟化，永久硬度的水則不能用加熱煮沸的方法軟化。水在蒸餾時，水蒸發(fā)而后冷凝，Ca2＋、Mg2＋則不會隨水蒸氣逸出，所以蒸餾水是軟水。 答案：(1)　(2)√　(3)√　(4)√　(5)　(6)√　(7)√　(8) 11．水是一種重要的自然資源，是人類賴以生存不可缺少的物質。水質優(yōu)劣直接影響身體健康。請回答下列問題： (1)天然水中溶解的氣體主要有________、________； (2)天然水在凈化處理過程中加入的混凝劑可以是____________________________(填其中任何兩種)，其凈水作用的原理是_____________________________________________ ________________________________________________________________________； (3)水的凈化與軟化的區(qū)別是_________________________________________________ ________________________________________________________________________； (4)硬度為1的水是指每升含10 mg CaO或與之相當?shù)奈镔|(如7.1 mg MgO)。若某天然水中c(Ca2＋)＝1.210－3molL－1，c(Mg2＋)＝610－4molL－1，則此水的硬度為________。 解析：(1)空氣中的O2、CO2可以溶于水，故天然水中溶解的氣體主要有O2、CO2。 (2)天然水在凈化處理過程中加入的混凝劑水解生成膠狀物質，可吸附雜質而凈水。 (3)水的軟化是通過化學方法除去水中的鈣離子和鎂離子，如加熱；也可以通過離子交換樹脂除去。 (4)含鈣離子為1.210－3molL－11 L56 gmol－1＝0.067 2 g＝67.2 mg，為6.72；含鎂離子為610－4molL－11 L40 gmol－1＝0.024 g＝24 mg，為3.38，故此水的硬度為10.1。 答案：(1)O2　CO2 (2)明礬、硫酸鋁、硫酸鐵、硫酸亞鐵(填其中任何兩種) 鋁鹽或鐵鹽在水中發(fā)生水解生成相應的氫氧化物膠體，可吸附天然水中懸浮物并破壞天然水中的其他帶異電的膠體，使其沉降，達到凈水目的 (3)水的凈化是用混凝劑(如明礬等)將水中膠體及懸浮物沉淀下來，而水的軟化是除去水中的鈣離子和鎂離子 (4)10.1 [能力提升] 12．某地曾是“一水護田將綠繞，兩山排闥送青來”——山清水秀，水肥草美。村前莊后的汪塘里生長著豐富的水生植物和多種魚、蝦。后來，由于化工廠將大量污水排入池塘中，使水質惡化，各種水生生物先后死亡。根據(jù)題意回答下列問題： (1)從生態(tài)平衡角度看，池塘的這種變化說明了_______________________________ ________________________________________________________________________。 (2)造成這種變化的原因是_________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)經(jīng)檢測，污水中含有0.012 mol/L的游離溴，可用亞硫酸鈉除去污水中的溴，請寫出其化學方程式：______________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)處理5 L這種污水，需加入0.05 mol/L的亞硫酸鈉溶液________L才能將溴全部除去。 (5)要使池塘恢復本來面目，首先要解決的問題是____________________________，首先要恢復的生物是____________(填“植物”或“動物”)。 解析：該題考查水污染及污水處理方法。 (1)(2)小題只要回答合理即可。 (1)水生生物先后死亡說明生態(tài)系統(tǒng)遭破壞。 (2)肯定是周邊化工廠大量排放工業(yè)“三廢”，污染了當?shù)厮w，且超過了溝河汪塘的自動調節(jié)能力。 (3)單質溴和亞硫酸鈉之間可發(fā)生氧化還原反應生成無毒物質：Na2SO3＋Br2＋H2O===Na2SO4＋2HBr。 (4)設所需亞硫酸鈉溶液的體積為V，則有0.012 mol/L5 L＝0.05 mol/LV， 解得V＝1.2 L。 (5)要恢復原有生態(tài)系統(tǒng)，需從根本上解決污染問題，并按植物→動物的順序依次恢復水生生物。 答案：[(1)(2)答案合理即可] (1)池塘的生態(tài)平衡遭到破壞 (2)化工廠對池塘的污染超過了溝河汪塘的自動調節(jié)能力 (3)Na2SO3＋Br2＋H2O===Na2SO4＋2HBr (4)1.2　(5)化工廠的污染　植物 13．(2014濰坊高二檢測)某河道兩旁有甲、乙兩廠。它們排放的工業(yè)廢水中，共含K＋、Ag＋、Fe3＋、Cl－、OH－、NO六種離子。甲廠的廢水明顯呈堿性，故甲廠廢水中所含的三種離子是________、________、________；乙廠的廢水中含有另外三種離子。如果加一定量的________(填“活性炭”、“硫酸亞鐵”或“鐵粉”)，可以回收其中的金屬____________(填寫金屬元素符號)。 另一種設想是將甲廠和乙廠的廢水按適當比例混合，可以使廢水中的________(填寫離子符號)轉化為沉淀。經(jīng)過濾后的廢水主要含________，可用來澆灌農田。 解析：甲廠排放的工業(yè)廢水明顯呈堿性，一定含有OH－，與OH－可共存的離子有K＋、Cl－、NO，考慮到Ag＋與Cl－不能共存，所以甲廠廢水含OH－、K＋、Cl－，乙廠廢水中含Ag＋、Fe3＋和NO。在乙廠廢水中加入一定量的鐵粉可以回收銀。若將兩廠廢水按適當比例混合，可將Ag＋與Cl－、Fe3＋與OH－分別轉化為AgCl、Fe(OH)3沉淀，經(jīng)過濾后溶液中主要含有KNO3，KNO3是含鉀、氮的復合肥料。 答案：OH－　Cl－　K＋　鐵粉　Ag　Ag＋、Fe3＋、Cl－、OH－　KNO3