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高中化学专题一多样化的水处理技术12硬水软化与海水淡化苏教版2.


第二单元 硬水软化与海水淡化
(第2、3课时) 〔知识回顾〕 如何测定溶液的PH? 〔知识学习〕 一、水的硬度 1. 2. 3. 4. 5. 什么是渗析,渗析的原理是什么?

水的硬度是由什么引起的?如何定义水的硬度? 硬水与软水如何划分?何为暂时硬度?何为永久硬度?请用化学方程式表示 硬水与软水如何定性用实验区分?暂时硬水的危害有哪些? 硬水软化的方法有哪些?请尝试用药剂软化法处理硬水,体会加入药剂的量的控制 离子交换法的化学原理是什么?请用化学反应方程式表示,利用磺化酶法处理硬水,硬 水的成分有何变化?如何使磺化酶再生,利用氢型阳离子交换树脂进行交换,溶液的PH 如何变化?连用氢型阳离子交换树脂和氢氧根型阴离子交换树脂可以得到蒸馏水,在运 用时要注意的问题是什么? 习题巩固: 5. 检验水是否为硬水的简便方法是 A: 加入BaCl2溶液,看是否有沉淀生成 ? B: 将水加热煮沸,看是否有沉淀生成 C: 加入NaOH溶液,看是否有沉淀生成 ? D: 加入少量肥皂水,看是否有沉淀生 成 6. 暂时硬水和永久硬水的主要区别在于 2+ 2+ 2A: 含Ca 、Mg 的多少 B: 含Cl 、SO4 的多少 2C: 含HCO3 还是SO4 、Cl D: 含HCO3 的多少 7. 水壶里水垢的主要成分是 A: CaCO3、Ca(OH)2 B: Ca(OH)2、Mg(OH)2 C: CaCO3、MgCO3 D: CaCO3、Mg(OH)2 8. 有关离子交换法使硬水软化的下列叙述中,正确的是 2+ 2+ 2A: 磺化煤能降低水中Ca ,Mg ,SO4 和Cl 离子浓度; + B: 经磺化煤软化处理后的水中[Na ]增大; C: 磺化煤使硬水软化及磺化煤的再生,这两种操作可以在同一支离子交换柱中同时进 行; D: 失去软化硬水能力的磺化煤,不可能再恢复它的软化能力。 9. 用石灰纯碱法软化硬水时,加入石灰的作用是 A: 只能降低水的永久硬度 B: 能同时除去水的永久硬度和暂时硬度 2+ 2+ C: 可把部分Ca 所形成的硬度转化为Mg 硬度; 2+ 2+ D: 可把部分Mg 所形成的硬度转化为Ca 硬度。 2+ 2+ 10. 要使同时含有Ca 、Mg 离子的永久硬水软化,正确的方法是 A: 只需加纯碱 B: 先加石灰,后加纯碱 C: 先加纯碱,后加石灰 D: 将适量的纯碱和石灰混合后加入水中 11. 下列方法:(1)蒸馏、(2)煮沸、(3)加石灰、(4)加纯碱、(5)加磷酸钠、(6)离子交换, 能同时除去硬水中的暂时硬度和永久硬度的是 A: (1)、(5)、(6) B: (2)、(4)、(6) C: (5)、(6) D: (1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)
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12. 用自来水配制NaOH溶液时,往往会产生白色混浊,因为发生了以下反应 2+ 2+ 2[Mg +2OH ==Mg(OH)2 ↓;Ca +2HCO 3+2OH ==CaCO3↓+CO3 +2H2O ] 13. 怎样证明天然水具有暂时硬度和永久硬度,或是软水,简述实验步骤,并写出有关化学方 程式 . 14. 现有纯碱.石灰.明矾和磺化煤,可用作净水的是 ,可用作软化只含CaSO4 CaCl2的硬水 的是 ,可用于软化暂时硬水的是 . 15. 磺化煤是一种离子交换剂,它是 状物质.它 酸和碱.它的阳离子是 ,会跟硬 水中的 发生 作用,有关离子方程式为 .用磺化煤来软化硬水的优 点 、 、 2+ 2+ 2+ 16. 我国规定饮用水的硬度不能超过25度.硬度的表示方法是:将水中的Ca 、Mg 都看作Ca , 2+ 2+ 并将其质量折算成CaO的质量.通常把1升水中含有10毫克CaO称为1度.水中的Ca 、Mg 可 2+ 2+ 用一定浓度的Y溶液进行滴定,Y跟Ca 、Mg 都以等物质的量完全反应. (1).现取某地区的地下水样品25.0毫升,用0.01摩尔/升Y溶液滴定,完全反应时消耗Y溶 液15.0毫升.试计算该地下水的硬度,并判断是否符合饮用标准. (2).如果每次分析时取的水样都是25.0毫升,为了便于计算,要求每消耗0.50毫升Y溶液 即相当于水的硬度为1度.则Y溶液的物质的量浓度应为多少?(91高考题)

二、海水的淡化 1. 海水淡化的方法有哪些?阅读图1-2. 11和1-3. 12分析电渗析法和反渗透 法的原理 4. 如何从海水中提取食盐和氯化镁,5. 请简要说明,6. 用方程式表示氯化镁和得到 过程 习题巩固: 4. 水是非常重要的资源,下列关于水的说法错误的是 A、蒸馏法是海水淡化的方法之一 B、淡水的密度小于海水的密度 C、融化的雪水中矿物质含量比深井水中的少 D 、0℃以上,温度越高,水的密度越 小 从海水中提取金属镁的途径正确的是 (A)海水→MgCl2→Mg (B)海水→Mg(OH)2→MgCl2→ Mg (C)海水→Mg(OH)2→ MgCl2→ Mg (D)海水→Mg(OH)2→MgO→Mg 利用电渗析法淡化海水时,得到淡水的部分 A阴极区 B阳极区 C中间区 D水区均得到 利用电渗析法淡化海水时,交换膜的放置方法是: A在阴极附近放阴离子交换膜 B在阳极附近放阴离子交换膜 C在阳极附近放阳离子交换膜 D在阴极附近放阳离子交换膜 从海水中提取物质的方法 海水中含有的各种元素的特点:种类多,总储量大,富集程度低。因此,从海水中提取 物质需要解决物质的富集的问题。例如: (1)从海水中提取溴的主要工艺流程 ①用 法将海水浓缩。用硫酸将浓缩的海水酸化。 ②向酸化的海水中通入适量的氯气,使溴离子转化为溴单质: ③向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸汽,将溴单质吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔 内以达到富集的目的,方程式为:
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④向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气反应的方程式为 ⑤用 萃取吸收塔内的溶液中的溴单质。 (2)进行从海带中提取碘实验的反应原理及应注意的问题 ①反应原理: 海带中的碘元素主要以I 的形式存在, 提取时用适当的氧化剂将其氧化成I2, 再萃取出来。如用H2O2做氧化剂,反应的离子方程式是为: 22) 海水的综合利用可以制备金属镁,其流和如下图所示: (1) 若在空气中加热MgCl2?6H2O, (2) 生成的是Mg(OH)Cl或MgO, (3) 写出相应反应的化 学方程式 用电解法制取金属镁时,需要无水氧化镁。在干燥的HCl气流中加热MgCl2?6H2O时,能 得到无水MgCl2,其原因是 (4) Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2应怎样除去?写出实验步骤。 (5) 实验室时将粗盐制成精盐的过程中, (6) 在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都 要用到玻璃棒, (7) 分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的: 溶解时: 过滤时: 蒸发时:

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