1.下列物质不属于天然水悬浮物质的是( )
A.细菌 B.藻类
C.黏土 D.腐殖质
【解析】 腐殖质属于胶体物质。
【答案】 D
2.下列关于明矾净水原理叙述错误的是( )
A.明矾净水是Al3+具有净水作用
B.明矾净水是由于Al3+水解产生的Al(OH)3胶体有净水作用
C.明矾净水说明天然水中有带负电荷的杂质胶粒
D.Al(OH)3胶粒带正电荷
【解析】 明矾净水是因为Al3++3H2O??Al(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3胶粒能使带负电荷的杂质胶粒聚沉。
【答案】 A
3.下列关于终端净水的说法错误的是( )
A.自来水厂生产的自来水经输送管道进入住户,可能引起二次污染,有必要终端净水
B.自来水储存在楼房顶部的水箱里,也可能引起二次污染,有必要终端净水
C.当代提倡终端净水,终端净水设备应安装在出水点
D.经过终端净化的水是纯净水
【解析】 经过终端净化的水不是纯净水,纯净水是不含任何其他成分和杂质的水,而经过终端净化的水还含有细菌、病毒死体、Ca2+、Mg2+离子等。
【答案】 D
4.下列对使用水的说法,不正确的是( )
A.节约用水
B.合理调整用水结构,使之利用效果最佳
C.禁止使用水库中的储备水
D.实现低污染或零污染排放
【解析】 对水的使用要注意节约用水、控制污染和污染处理三个方面的有机结合。
【答案】 C
5.有关硬水及其软化的下列说法,正确的是( )
A.含有Ca2+、Mg2+的水称为硬水
B.长期烧煮硬水的容器底部沉积的水垢主要成分是CaO和MgCO3
C.长期饮用硬度极低的软水,对人体的健康有利
D.目前使用离子交换法软化硬水比较普遍
【解析】 溶有较多量的Ca2+和Mg2+的水叫做硬水,溶有少量或不含Ca2+和Mg2+的水叫做软水,因此A项不正确;水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2,因此B项不正确;长期饮用硬度极低的水可能会导致人体内缺乏某些元素,不利于身体健康,因此C项错误。
【答案】 D
6.下列广告用语在科学性上没有错误的是( )
A.这种饮料中不含任何化学物质
B.这种蒸馏水绝对纯净,其中不含任何离子
C.这种口服液含丰富的氮、磷、锌等微量元素
D.没有水就没有生命
【解析】 饮料中一定含水,水也是化学物质,A项错,蒸馏水中一定含有水电离出的H+和OH-,B项错。氮磷不是微量元素,C项错。
【答案】 D
7.加热煮沸暂时硬水,不可能发生的反应是( )
A.Ca(HCO3)2CaCO3↓+CO2↑+H2O
B.Mg(HCO3)2MgCO3↓+CO2↑+H2O
C.Mg(OH)2MgO+H2O
D.MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2↑
【解析】 Mg(OH)2在水环境中加热不会分解。
【答案】 C
8.水是人类生存和发展的宝贵自然资源。下列有关水资源保护的说法不正确的是( )
A.重金属离子对人体有剧毒,可采用沉淀反应除去
B.化肥中含有植物营养素,可大量使用以改善水环境
C.轧钢厂排出的含盐酸的废水,可用熟石灰中和处理
D.天然水中的细小悬浮颗粒,可用明矾等混凝剂净化
【解析】 化肥中含有氮、磷等植物营养素,会引起水体富营养化,造成水体污染,不能改善水环境。
【答案】 B
9.三国时期,诸葛亮领兵南征孟获,遇到了“哑泉”,士兵饮后致哑,腹痛,甚至死亡。有一“安乐泉”,饮后可解“哑泉”之毒。经科研人员研究,“哑泉”水中溶有CuSO4,“安乐泉”水质偏碱性。下列有关说法符合题意的是( )
①“哑泉”之毒是由于水中的Cu2+使人体中的蛋白质变性而引起的
②“哑泉”之毒是由于水中的SO使人体中的蛋白质变性而引起的
③“哑泉”之毒是由于水中的Cu2+水解显酸性使人体中的蛋白质变性而引起的
④“安乐泉”能解“哑泉”之毒的离子方程式为Cu2++2OH-===Cu(OH)2↓
A.①② B.①③
C.②④ D.①④
【解析】 重金属离子使人体中毒,可通过Cu2++2OH-===Cu(OH)2↓而去除Cu2+。
【答案】 D
10.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等
C.自来水生产中,前面加氯起消毒杀菌作用,后面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,消毒效率是等质量氯气的2.63倍
【解析】 A项中Fe2+具有较强的还原性,能被氯气氧化为Fe3+,最终将以Fe(OH)3的形式进入反应沉淀池,A项错误;B项中加入石灰,是因反应Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓,Ca2++OH-+HCO===CaCO3↓+H2O,使水的硬度降低,B项正确;多次处理自来水过程中易造成二次污染,再次加氯,可消除这一影响,C项正确;D项中消毒过程中氯元素的化合价发生变化:ClO2→Cl-,1 mol ClO2得5 mol e-;Cl2→2Cl-,等质量的Cl2得×2=1.9 mol e-,两者消毒效率之比为5∶1.9=2.63,D项正确。
【答案】 A
11.磺化煤(NaR)是一种钠型离子交换剂,它能使硬水中的Ca2+、Mg2+通过离子交换柱除去而软化,现代海水(已知海水中含Na+、Ca2+、Mg2+等阳离子)的淡化方法是使海水按顺序通过两种离子交换树脂,其流程如下图所示。
(1)现有氢型阳离子交换树脂(HR)和羟型阴离子交换树脂(ROH),则图中离子交换柱中分别装入的离子交换树脂(填代表式):A柱是________;B柱是________。
(2)按上述顺序装柱的理由是____________________________。
【解析】 要使海水淡化,必须借离子交换树脂的作用除去海水中Na+、Ca2+、Mg2+及Cl-等离子,若先将海水通过ROH,溶液中会生成较多的OH-,使Mg2+转化成Mg(OH)2沉淀而堵塞交换柱,故必须先将海水通过HR。
【答案】 (1)HR ROH (2)若使海水先通过ROH树脂,溶液中会有较多的OH-,这样使海水中Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀,造成堵塞而使海水淡化失败
12.某同学设计的硬水软化的方案如下:
方案一 实验步骤:取约5 mLCa(HCO3)2溶液盛在试管中用酒精灯加热至沸腾约3 min,观察现象。
实验现象:澄清的Ca(HCO3)2溶液中产生了白色沉淀。
结论:___________________________________________
方案二 实验步骤:①取约3 mL CaCl2溶液盛在编号为1的试管中,用胶头滴管向1号试管内滴加肥皂水,观察现象。
②取约3 mLCaCl2溶液盛在编号为2的试管中,用胶头滴管向2号试管内滴加稍过量的饱和Na2CO3溶液,观察现象。
③取出2号试管内上部的清液约2 mL盛在编号为3的试管中,用胶头滴管向3号试管内滴加肥皂水,观察现象。
实验现象:1号和2号试管中____________,3号试管中____________。
综上可知,加入Na2CO3溶液可降低水的永久硬度。
(1)怎样鉴别硬水和软水?
(2)我们在洗涤衣服时用雨水好,还是用山泉水好?为什么?
【解析】 软化暂时硬度的水可以用煮沸法或药剂法等,而软化永久硬度的水只能用药剂法或离子交换法。有关反应的化学方程式为:
Ca(HCO3)2CaCO3↓+CO2↓+H2O CaCl2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaCl
硬水与软水的区别在于Ca2+、Mg2+浓度不同。
【答案】 加热可降低Ca2+的含量,即降低暂时硬度 产生白色沉淀 无明显现象 (1)①可向样品中滴加肥皂水,若有较多沉淀生成,则为硬水。②可向样品中滴加碳酸钠溶液,若有较多沉淀生成,则为硬水。 (2)用雨水洗好。雨水不含或含少量的Ca2+、Mg2+,属于软水,而山泉水含有大量的Ca2+和Mg2+,属于硬水,用山泉水洗衣服时,肥皂里的高级脂肪酸根与Ca2+和Mg2+结合,生成高级脂肪酸钙和高级脂肪酸镁沉淀,降低肥皂的去污效果,所以用雨水洗衣服好。
13.为提高生活用水的卫生标准,硬度较高的水在饮用之前一般需经过如下处理过程:硬度较高的水→净化→软化→消毒→饮用水。
(1)净化常用绿矾,请写出相关离子方程式_____________________。
(2)软化可用加热法、离子交换法。请写出加热煮沸法除去硬水中Ca(HCO3)2的化学方程式__________________________________________。
(3)消毒常用氯气,原因是_____________________________________。
(4)有人研究用高铁酸钠[Na2FeO4,易被还原成Fe(OH)3]溶于不洁和浑浊的水中,发现它既有消毒杀菌作用,又有使水澄清的功能(与明矾净水原理相似)。请分析这种功能的主要原因是____________________________________。
【解析】 (1)FeSO4电离出的Fe2+与水作用生成Fe(OH)2,Fe(OH)2易被空气中的氧气氧化成Fe(OH)3胶体,产生的Fe(OH)3胶体可以吸附水中悬浮物达到净水目的:Fe2++2H2O??Fe(OH)2+2H+①
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3②
由①②合并得:4Fe2++10H2O+O2===4Fe(OH)3(胶体)+8H+。
(2)Ca(HCO3)2受热分解生成CaCO3、水和CO2。
(3)Cl2可以与水作用生成具有强氧化性的HClO,生成的HClO可以杀菌消毒:Cl2+H2O??HCl+HClO。
(4)在Na2FeO4中Fe元素显+6价,具有很强的氧化性,可以杀菌消毒;在Na2FeO4杀菌消毒的过程中,Na2FeO4被还原生成Fe(OH)3胶体,具有吸附性,使水澄清。
【答案】 (1)4Fe2++10H2O+O2===4Fe(OH)3(胶体)+8H+
(2)Ca(HCO3)2CaCO3↓+H2O+CO2↑
(3)Cl2可与水作用生成具有强氧化性的HClO:Cl2+H2O??HCl+HClO
(4)Na2FeO4中的Fe元素显+6价,具有很强的氧化性,可以杀菌消毒;Na2FeO4在反应过程中被还原,生成具有吸附性的Fe(OH)3胶体,吸附水中杂质使水澄清
1.水的污染主要来自( )
①天然水与空气、岩石和土壤长期接触 ②工业生产中废气、废液、废渣的排放 ③水生动物的繁殖 ④城市生活污水的大量排放 ⑤农业生产中农药、化肥使用不当
A.④⑤ B.②④⑤
C.①②③ D.②③④⑤
【解析】 水的污染主要来自工业生产中废气、废液、废渣的排放,城市生活污水的大量排放,农业生产中农药、化肥使用不当。
【答案】 B
2.某工厂排放的酸性废水中含有较多的铜离子,对农作物和人畜都有害,欲采用化学方法除去有害成分,最好是加入下列物质中的( )
A.食盐、硫酸 B.胆矾、石灰水
C.铁粉、生石灰 D.苏打、盐酸
【解析】 食盐和胆矾不能除掉铜离子,若加苏打,虽可除掉铜离子,但后面加入的盐酸不能中和酸性废水。
【答案】 C
3.经水质评价检测,某湖泊中的溶氧量偏低,下列因素不可能造成此现象的是( )
A.大量耗氧有机物排入湖泊中
B.水体富营养化,使水生植物过度生长
C.气温较高,气压较低
D.Ca2+、Mg2+浓度较大
【解析】 A、B、C三项都可导致水中溶氧量降低,D项不会导致湖泊水中溶氧量降低。
【答案】 D
4.要防止水体污染,改善水质,最根本的措施是( )
A.控制工业废水的排放
B.对河水进行消毒处理
C.控制农田排水
D.减少用水量
【解析】 改善水质的根本措施是控制工业废水的排放和对污染河流进行治理。
【答案】 A
5.某地有甲、乙两工厂排放污水,污水中各含有下列8种离子中的4种(两厂不含相同的离子):Ag+、Ba2+、Fe3+、Na+、SO、NO、OH-、Cl-。两厂单独排放都会造成严重的水污染,如将两厂的污水按一定比例混合,沉淀后污水便变成只含硝酸钠的无色澄清溶液,污染程度大大降低,关于污染源的分析,你认为正确的是( )
A.SO和NO可能来自同一工厂
B.Cl-和NO一定在不同的工厂
C.Ag+和Na+可能来自同一工厂
D.Na+和NO一定不来自同一工厂
【解析】 如溶液呈酸性可能有Ag+、Fe3+、Ba2+等,不可能含有OH-、SO、Cl-,因AgCl、Fe(OH)3、BaSO4难溶于水,根据溶液呈电中性,一定含NO。如溶液呈碱性可能含有:OH-、SO、Cl-,不可能含有Ag+、Fe3+、Ba2+,根据溶液呈电中性,一定含Na+。
【答案】 BD
6.目前,我国的太湖、巢湖等淡水湖泊受到了严重的富营养化污染,这种污染是湖水中某些元素含量过高而引起的,这些元素主要是( )
A.H,O B.C,Cl
C.N,P D.Cu,Hg
【解析】 N、P、K为植物生长所需的营养元素,水体中含量过高,会导致水体富营养化。
【答案】 C
7.你估计一个湖泊中氧气的浓度在什么时间和什么状态的环境下最高
( )
A.夜间被污染的湖水
B.夜间无污染的湖水
C.白天被污染的湖水
D.白天无污染的湖水
【解析】 综合分析光合作用、呼吸作用的生理功能即可得到答案。
【答案】 D
8.下列污水中污染物和治理方法对应关系不正确的是( )
A.盐酸——中和法 B.Cu2+——沉淀法
C.Na2S——氧化还原法 D.氰化物——沉淀法
【解析】 氰化物具有还原性,可用氧化还原法除去。
【答案】 D
9.下列说法正确的是( )
A.水俣病是因为长期食用富含汞的鱼和贝类而造成的慢性汞中毒
B.水俣病是因长期食用用含镉的污水灌溉的水稻造成
C.日本的水俣病是无机汞引起的汞中毒
D.深海的生物对重金属离子的富集浓度大
【解析】 水俣病是因长期食用含汞的鱼和贝类等而造成的慢性汞中毒。而且是无机汞转变为有机汞而引起的汞中毒。海水中的重金属污染物可以通过水中的食物链:海藻——海洋微生物——小鱼——海鸟被富集,浓度逐级加大,海鸟对重金属离子的富集浓度大而不是深海的生物。
【答案】 A
10.某黄金冶炼公司在处理尾矿废液过程中,发生有毒HCN外溢事故,造成人员中毒。已知HCN是一种无色剧毒气体,遇皮肤或通过呼吸道吸入均会造成严重的中毒或死亡,HCN遇明火或强灯光均会易燃或易爆。它的水溶液是一种极弱的易挥发酸。结合以上信息,下列说法你认为错误的是( )
A.为了防止冶金络合剂氰化钠产生HCN,废液排放前应加入足量石灰和漂白粉
B.检查HCN外溢时,必须穿特制防护服,并用特制的手电筒
C.河水有自净能力,冶金废水可直接排放到河流中进行稀释、降解
D.实验室配制氰化钠溶液时,最好在通风橱中进行
【解析】 HCN是酸性物质、剧毒,可被碱性物质石灰和漂白粉吸收,与其接触一定要加强自身保护,以防中毒。
【答案】 C
11.在一条鱼、虾几乎绝迹的小河边,从上游到下游依次有四座工厂:甲、乙、丙、丁,它们排出的废液里,每厂含有Na2CO3、FeCl3、Ca(OH)2、HCl中的一种。某中学环保小组对河水监测发现:①甲处河水呈乳白色;②乙处河水呈红褐色;③丙处河水由浑浊变澄清;④丁处产生气泡,河水仍是澄清的。请回答:
(1)四座工厂排出的废液里含有的污染物分别是:
甲________,乙________,丙________,丁________。
(2)在丁的下游某处取出的河水中,肯定含有的离子是
______________________________________________________。
(3)小河中鱼、虾几乎绝迹的原因是__________________________。
【解析】 (1)Ca(OH)2微溶于水,故甲处溶有Ca(OH)2;乙处河水呈红褐色,说明含Fe(OH)3,Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓,则乙处含FeCl3;丙处河水变澄清,则发生反应:Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O;丁处发生反应:CO+2H+===CO2↑+H2O。
(2)通过以上反应可知,丁的下游Ca2+、Fe3+有可能被CO完全沉淀。
【答案】 (1)Ca(OH)2 FeCl3 HCl Na2CO3 (2)Na+、Cl-、H+、OH- (3)废水中含大量的强酸强碱,改变了河水的pH值,使鱼、虾无法存活
12.在我国南方某些地区,原本澄清的井水在水缸中久置后,水面会出现一层棕红色的“锈皮”,并有少量棕红色絮状沉淀积于缸底,当地居民常采用往水中加明矾的方法来处理这个问题。
(1)井水久置后,缸底出现的棕红色絮状沉淀的主要成分是(写化学式)________,形成的原因是(写离子方程式):_____________________。
(2)用化学方法鉴别经明矾处理后的水的步骤是:__________________;有关的离子方程式为:____________________________________。
(3)向含有铬离子(Cr3+)的废水中加入熟石灰[Ca(OH)2],降低溶液的酸度。当调节废水的pH至8~9时,铬离子形成Cr(OH)3沉淀而分离,其反应的离子方程式是:_______________________________________________。
【解析】 (1)棕红色絮状沉淀为Fe(OH)3,是由于Fe3+易水解成Fe(OH)3胶体吸附悬浊物沉淀而成。
(2)明矾处理过的水中含SO,检验SO的存在即可。
(3)据复分解反应规律书写方程式,再改写成离子方程式。
【答案】 (1)Fe(OH)3 Fe3++3H2O??Fe(OH)3+3H+
(2)取少量水样加入少量BaCl2溶液,若溶液中出现白色浑浊,即为明矾处理过的水 Ba2++SO===BaSO4↓
(3)2Cr3++3Ca(OH)2===2Cr(OH)3+3Ca2+
13.某地有一池塘,生长着丰富的水生植物和多种鱼虾,后来,由于化工厂将大量污水排入池塘中,使水质恶化,各种水生生物先后死亡。根据题意回答下列问题:
(1)从生态平衡角度看,池塘的这种变化说明____________________。
(2)造成这种变化的原因是_____________________________________。
(3)经检测,污水中含有0.012 mol·L-1的游离溴,可用亚硫酸钠除去污水中的溴,请写出发生的化学方程式:________________;处理5 L这种污水,需加入0.05 mol·L-1的亚硫酸钠溶液________L才能将溴全部除去。
(4)要使池塘恢复本来面目,首先要解决的问题是________________,首先要恢复的生物是__________________________________________________。
【解析】 本题为利用氧化还原法除去污水中的游离态的溴,采用加入Na2SO3的方法。水质恶化,各种水生生物先后死亡说明池塘的生态平衡遭到破坏,其原因是化工厂对池塘的污染超过了池塘的自我调节能力。亚硫酸钠与Br2反应的化学方程式是Na2SO3+Br2+H2O===Na2SO4+2HBr。5 L污水中含n(Br2)=5 L×0.012 mol·L-1=0.06 mol。由化学方程式知需n(Na2SO3)=0.06 mol,V(Na2SO3)=0.06 mol/0.05 mol·L-1=1.2 L。要使池塘恢复本来面目,首先要解决的问题是化工厂的污染问题,首先恢复水生植物,才能使池塘恢复本来面目。
【答案】 (1)池塘的生态平衡遭到破坏 (2)化工厂对池塘的污染超过了池塘的自我调节能力
(3)Na2SO3+Br2+H2O===Na2SO4+2HBr 1.2
(4)化工厂的污染问题 水生植物
14.随着上海工农业生产的发展和城市居民生活水平的提高,环境污染日趋严重。每天有大量的工业废水和生活污水排入黄浦江;农村养殖、耕作方式发生了改变,猪饲料由“水花生”等天然饲料转变为人工复合饲料。农作物施肥由人畜粪尿变成以化肥为主,而大量的人畜粪尿也被倒入河流,造成黄浦江水体严重污染,生态平衡严重失调。请根据以上资料分析:
(1)造成黄浦江水污染的主要原因是____________________________。
(2)造成黄浦江水域“水花生”大量生长繁殖的元凶是
①__________________________________;
②_________________________________。
(3)控制黄浦江水体污染的根本措施是__________________________。
【解析】 工业废水和生活污水的排放,造成水体富营养化,从而破坏了生态平衡,要想改变这一状态,必须控制废水、污水的排放。
【答案】 (1)工业废水和生活污水的排放
(2)排入黄浦江的工业废水、生活污水和人畜粪尿中富含氮、磷等养料,造成水体的富营养化 因改变饲养饲料,破坏了“水花生”这条食物链,使“水花生”等大量生长繁殖
(3)控制工业废水和城市生活污水的排放