题目内容
饮用水质量是关系人类健康的重要问题。(1)氯气是最早用于饮用水消毒的物质,其消毒作用主要是氯气溶于水后生成了次氯酸,该反应的离子方程式为__________________,多余的氯气可用绿矾吸收,反应的离子方程式为____________________________________________________________________。
(2)氯气用于自来水消毒除有异味外,近来发现能产生500多种有致癌、致畸作用的有机氯衍生物,如CHCl3、CCl2Br2等。写出CH4与Cl2反应生成CHCl3的化学方程式:
__________________;__________________;__________________。
以上反应均属于_________反应(填有机反应类型),由此可知,每生成1 mol CHCl3,消耗Cl2的物质的量_________ (填“大于”“等于”或“小于”)3 mol。
(3)用高铁酸钠(Na2FeO4)对来自河、湖的淡水消毒是城市饮用水处理新技术,下列对Na2FeO4能用于饮用水消毒和净化处理的原因分析正确的是( )
A.Na2FeO4在溶液中显强碱性,能消毒杀菌
B.Na2FeO4的还原产物是Fe3+,易水解生成Fe(OH)3,可使水中悬浮物凝聚沉降
C.Na2FeO4的还原产物是Fe2+,易水解为Fe(OH)2,可使水中悬浮物凝聚?沉降
D.Na2FeO4中Fe为+6价,具有强氧化性,能消毒杀菌
高铁(Ⅵ)酸盐是新一代水处理剂,其制备方法有次氯酸盐氧化法(湿法):该法是在碱性溶液中,利用次氯酸盐氧化三价铁盐,试写出并配平这一离子反应方程式:__________________。
(4)我国南方某些地区的井水取来久置后,由澄清透明变成有少量棕红色絮状沉淀沉积于缸底,水面浮着一层“锈皮”,当地居民常采用加明矾的方法处理。①井水久置后,水面浮着的一层“锈皮”的主要成分是_________(写化学式)。②用化学方法鉴别该井水的步骤是__________________;离子方程式是__________________。③用化学方法鉴别经明矾处理后的水的步骤是__________________;离子方程式是__________________。④AlCl3·6H2O(代号AC)和[Al2(OH)nCl6-n]m(代号BAC)都可以作为水澄清剂。它们对水的pH改变的影响是否一样大?_________;原因是什么?__________________。
(5)X物质也可用于自来水消毒,既能提高消毒效率,又安全、无异味、无副作用,该物质在自然界中存在,对地球生物起保护伞作用。X的化学式是_________。X能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,试写出该反应的化学方程式:__________________。该反应过程中氧化产物和还原产物的物质的量之比为_________。
(6)ClO2被称为“第四代”饮用水杀菌剂,因其高效、无污染而被广泛使用。我国北京永利科技有限公司已用电解法批量生产ClO2。其反应原理为
+4 H+
4ClO2↑+O2↑+2H2O,从反应原理看,应在酸性条件下进行,能否用盐酸调节溶液的酸性?
答:________(填“能”或“不能”),理由是________________________________。
解析:本题属于并联式试题,把中学阶段常见的有关能消毒、净化的知识归类在一起分析,涉及的内容比较广,但同学们只要灵活运用元素化合物知识和有关理论即能得解。
答案:
(1)Cl2+H2O====H++Cl-+HClO
2Fe2++Cl2====2Fe3++2Cl-
(2)CH4+Cl2
CH3Cl+HCl
CH3Cl+Cl2
CH2Cl2+HCl
CH2Cl2+Cl2
CHCl3+HCl 取代 大于
(3)BD 2Fe3++3ClO-+10 OH-====
+3Cl-+5H2O
(4)①Fe(OH)3 ②取少量水样于试管中,滴加数滴NH4SCN或KSCN溶液,若溶液呈红色,即为该井水中有Fe3+ Fe3++3SCN-====Fe(SCN)3 ③明矾处理过的水中含有量较多的
,故向水样中加入少量BaCl2溶液,如产生明显白色浑浊,即为明矾处理过的水 Ba2++
====BaSO4↓(如检验其他离子若为实验现象不够明显,不是最佳答案) ④不一样 BAC可看成AC在水中水解过程中的中间产物,因此对水的pH改变没有AC大
(5)O3 O3+2KI+H2O====O2+I2+2KOH 1∶1
(6)不能 在酸性条件下,Cl-能被
氧化成Cl2,因而不能制得ClO2,
+5Cl-+6 H+====3Cl2↑+3H2O
(10分)饮用水安全状况与人类健康有着密切关系。重金属离子对河流、海洋会造成严重污染。沉淀法是处理含重金属离子污水常用的方法。
某工厂废水(pH=2.0,ρ=1.0 g·mL-1)中含Ag+、Pb2+等 重金属离子,其浓度各约为0.01mol·L-1。排放前拟用沉淀法除去这两种离子,查找有关数据如下:
| 难溶电解质 | AgCl | AgI | AgOH | Ag2S | PbI2 | Pb(OH)2 | PbS |
| Ksp | 1.8×10-10 | 8.3×10-17 | 5.6×10-18 | 6.3×10-50 | 7.1×10-9 | 1.2×10-15 | 3.4×10-28 |
(1)你认为往废水中投 (填字母序号),沉淀效果最好。
A.NaOH B.Na2S C.KI D.Ca(OH)2
(2)如果用生石灰处理上述废水,使溶液的pH=8.0,处理后的废水中c(Pb2+)= 。
(3)如果用食盐处理其只含银离子的废水,测得处理后的废水中NaCl的质量分数为0.117%,若环境要求排放标准为c(Ag+)低于1.0×10-18mol·L-1,则该工厂处理后的废水是否符合排放标准 。(填“是”或“否”)写出计算过程。