2014步步高化学大一轮复习专题十二第1讲多样化的水处理技术.doc

第1讲　多样化的水处理技术 [考纲要求]　1.了解化学在水处理中的应用。2.了解海水的综合利用和海水淡化的主要方法。 考点一　水的净化与污水处理 1.生活用水的净化 (1)基本流程 (2)常用混凝剂为铝盐(如硫酸铝、明矾、碱式氯化铝等)、三价铁盐等。原理为Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋，Fe3＋＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3H＋，生成的胶体能吸附水中的悬浮杂质而沉降。 (3)常用的消毒剂为液氯、漂白粉、臭氧、二氧化氯等。 (4)除去水中的异味：活性炭颗粒的比表面积大，吸附能力强，让水通过由细小的活性炭颗粒组成的滤床能够除去水中的异味。 2.污水处理的方法 方法 含义 操作物理法 主要是利用物理原理和机械作用对废水进行治理 沉淀、均衡调节、过滤、离心分离等 物理化学法 通过物理化学过程来除去污染物的方法 吸附、浮选、反渗透、电渗析、超过滤、超吸附等 化学法 通过施用化学药剂或采用其他手段进行废水处理的方法 中和法、氧化法、还原法、离子交换法等 生物化学法 利用微生物的代谢作用，除去废水中的溶胶物质及有机物质的方法 活性污泥法、生物滤池法、厌气处理法等 深度思考 1.有些自来水厂在用Cl2对水进行消毒时，还通入一定量的氨，使氨和Cl2生成氯胺(NH2Cl)，能延长对水的消毒时间，提高消毒效果，其原因是_______________。 答案　氯胺在水中能发生水解反应，存在如下平衡： NH2Cl＋H2ONH3＋HClO，当HClO消耗时，平衡向右移动，保持消毒作用 2.高铁酸钠(Na2FeO4)是一种高效的净水混凝剂。高铁酸钠加入水中，能杀死微生物和细菌，并起到净水作用，试分析高铁酸钠消毒净水的原理。 答案　Na2FeO4中铁的化合价为＋6价，具有强氧化性，能杀死微生物和细菌，其还原产物为Fe3＋，水解产生Fe(OH)3胶体，能吸附水中的悬浮物质，起到净水作用。 3.沉淀法也是污水处理的常用方法，如Hg2＋、Pb2＋、Cu2＋等重金属离子可用Na2S或FeS除去，请写出相关反应的离子方程式。 答案　Hg2＋＋S2－HgS↓　Hg2＋＋FeSHgS＋Fe2＋ Pb2＋＋S2－PbS↓ Pb2＋＋FeSPbS＋Fe2＋ Cu2＋＋S2－CuS↓ Cu2＋＋FeSCuS＋Fe2＋ 1.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，是为了除去水中的Mg2＋、HCO等 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.用ClO2消毒自来水，消毒效率是同质量氯气的2.63倍 答案　A 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。 2.[2010·课标全国卷－40(1)(2)]水是一种重要的自然资源，是人类赖以生存不可缺少的物质。水质优劣直接影响人体健康。请回答下列问题： (1)天然水中溶解的气体主要有________、________； (2)天然水在净化处理过程中加入的混凝剂可以是________________________(填其中任何两种)，其净水作用的原理是________________________________。答案　(1)O2　CO2(或氮气) (2)明矾、硫酸铝、硫酸铁(任选两种)　铝盐或铁盐在水中发生水解生成相应氢氧化物胶体，可吸附天然水中悬浮物并破坏天然水中的其他带异电的胶体，使其聚沉，达到净化目的 解析　(1)天然水中溶解的气体来自空气，所以主要是O2、CO2(或N2)。(2)净化处理水的原理就是利用铝盐、铁盐水解产生的胶体来吸附天然水中的悬浮物，同时也可以破坏其他带异电的胶体，使其聚沉而达到净化目的，所以常用的混凝剂有明矾、硫酸铝、硫酸铁等。 3.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有关问题： (1)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__________。 (2)下图为某饮用水厂用天然水制备纯净水(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____________________。 答案　(1)