2.1获取洁净的水文字资料(新人教选修2)
如何发展海水淡化业
根据沿海城市水资源严重匮乏的现实及其区位特点，大力发展海水淡化产业，既是解除缺水困扰的重要途径，也是一个蕴含着巨大潜力的经济增长点。
进一步提高认识。通过讲实情、算细帐，提高沿海城市各级领导干部对发展海水淡化产业重要性的认识。要使大家认识到，由于长期沿袭计划体制下依靠财政投资的运营方式，自来水价格远远低于实际完全成本；海水淡化按照市场经济方式将取水、设备、运营等全部费用计入成本；今后随着自来水经营的市场化和海水淡化规模的扩大以及技术的进步，二者在价格竞争中的态势必将发生巨大变化。
加强领导和规划。发展海水淡化产业是一个系统工程，涉及方方面面，必须加强领导、统筹兼顾、全面规划。通过国家有关部门和沿海地区的协调，加强宏观指导，综合运用经济手段、法律手段和必要的行政手段，加强对海水淡化产业的扶持；确定优先发展的重点地区、重点工程、制定政策措施，并将其纳入相关地区的经济和社会发展规划，以确保既定目标的实现。
建立海水淡化产业示范区。抓住产业结构调整的机遇，选择一个或几个具有典型性和代表性沿海城市，办好国家和地方两级示范区。通过先进实用技术的优化组合，实施以海水淡化为主，包括卤水制盐以及提取其他有用成份的化学工业相结合的产业链，使装置的规模逐步扩大，从而降低成本，提高综合效益。
???? 必要的政策扶持。鼓励海水淡化关键技术的研究开发和引进、消化、吸收，作为重点课题组织科研单位、大专院校和生产企业共同攻关，并给予经费保障；对海水淡化设备制造企业在一定时期实行减免税，努力提高国产化、成套化、系列化水平；对海水淡化生产企业购置设备和技术改造给予贴息贷款，并适当降低营业税；培育淡化水市场。企业生产的淡化水应比照自来水给予同等补贴，除企业自行销售以外的部分，经检测合格，可以直接进入城市自来水管网。通过这些优惠政策，一方面可以逐步做到投资的多元化，实现海水淡化生产与设备制造的企业化经营；另一方面可以促进发展具有自主知识产权的专利技术，并以此为依托，使海水淡化产业发展壮大，使海水淡化设备制造产业不仅满足国内需要，而且走出国门，阔步进入国际市场。
???? 目前，我国的海水淡化及其设备制造业正处在大发展的关键时期。抓住机遇，加快发展海水淡化产业，既可满足沿海城市对水资源的需求，又将培育出一个具有巨大市场潜力的新兴产业。
海水淡化技术——后浪推前浪
海水淡化是人类追求了几百年的梦想。早在400多年前，英国王室就曾悬赏征求经济合算的海水淡化方法。从20世纪50年代以后，海水淡化技术随着水资源危机的加剧得到了加速发展,在已经开发的二十多种淡化技术中，蒸馏法、电渗析法、反渗透法都达到了工业规模化生产的水平，并在世界各地广泛应用。
最早的淡化方法有两种，一是蒸馏法，将水蒸发而盐留下，再将水蒸气冷凝为液态淡水。这个过程与海水逐渐变咸的过程相似，只不过人类要攫取的是淡水。另一个海水淡化的方法是冷冻法，冷冻海水，使之结冰，在液态淡水变成固态冰的同时，盐被分离了出去。但这两种方法都有难以克服的弊病。蒸馏法会消耗大量的能源，并在仪器里产生大量的锅垢，得到的淡水却并不多。这是一种很不划算的方法。冷冻法同样要消耗许多能源，得到的淡水却味道不佳，难以使用。
电渗析淡化法是使用一种特别制造的薄膜实现的。在电力作用下，海水中盐类的正离子穿过阳膜跑向阴极方向，不能穿过阴膜而留下来；负离子穿过阴膜跑向阳极方向，不能穿过阳膜而留下来。这样，盐类离子被交换走的管道中的海水就成了淡水，而盐类离子留下来的管道里的海水就成了被浓缩了的卤水。
1953年诞生了反渗透淡化法。它使用的薄膜叫“半透膜”。半透膜的性能是只让淡水通过，不让盐分通过。如果不施加压力，用这种膜隔开咸水和淡水，淡水就自动地往咸水那边渗透。人们通过高压泵，对海水施加压力，海水中的淡水就透过膜到淡水那边去了，因此叫做反渗透，或逆渗透。反渗透法最大的优点就是节能，生产同等质量的淡水，它的能源消耗仅为蒸馏法的1/40。因此，从1974年以来，世界上的发达国家不约而同地将海水淡化的研究方向转向了反渗透法。
现代多级闪急蒸馏淡化使古老的蒸馏法焕发了青春。水在常规气压下，加热到100℃才沸腾成为蒸汽。如果使适当加温的海水，进入真空或接近真空的蒸馏室，便会在瞬间急速蒸发为蒸汽。利用这一原理，做成多级闪急蒸馏海水淡化装置。此种淡化装置可以造得比较大，成为大型海水淡化工厂，并可以与热电厂建在一起，利用热电厂的余热加热海水，水电联产可以大大降低生产成本。现行大型海水淡化厂大多采用此法。现在又在开发太阳能蒸发淡化法，如果能够投入实用，蒸馏淡化的能耗将又大大降低。
蒸馏法目前在中东各国应用较多，而欧美各国较多采用反渗透法。
海水淡化采用方法
多效竖管蒸馏法
在15世纪，航海部门就曾以简易的蒸馏装置来解决海船在长期航行中的淡水供应问题。第二次世界大战期间，出于战争的需要，用蒸馏法淡化海水的技术有较大的发展，已用于供应战舰和岛屿的淡水。从20世纪50年代以来，随着工农业的发展和城市人口的增长，淡水供应逐渐紧张，造成有些沿海城市严重缺水。因此海水淡化的技术，成为开发新水源的重要途径之一。据1980年统计，全世界淡化装置的每天总造水量为
727.5万立方米，其中75.9％是蒸馏法生产的，其余大部分用膜法（电渗析法和反渗透法）。
蒸馏法：所用的能源不同，流程和设备也不同，常用的有多效竖管蒸馏，多级闪急蒸馏，蒸汽压缩蒸馏和太阳能蒸馏等法。
多效竖管蒸馏法 常用的改进型竖管内降膜式蒸发器
把经过除去二氧化碳和脱氧后的海水预热之后，从蒸发器上部引入，分别经各竖管下部的液体分布器，使海水成薄膜沿内管流下。加热蒸汽在蒸发管外壁凝成淡水时，释放的潜热传入管内，使顺内壁流下的海水沸腾蒸发。这时再次产生的蒸汽，称为二次蒸汽。为了充分利用热能，将二次蒸汽依次引入串联着的各个蒸发器，接连冷凝和蒸发。这种方法称为多效蒸发。蒸发器的个数，称为效数。最末一个蒸发器（末效蒸发器）和减压系统相连，保证浓缩海水的沸点逐效降低，使前一效的二次蒸汽能够对后一效起加热作用。根据能量守恒定律，在理想条件下每凝结1千克加热蒸汽，大约可得到1千克二次蒸汽。若把N个蒸发器串联起来，每消耗1千克加热蒸汽，就可得到N千克二次蒸汽，从而生产N千克淡水，称N为此淡化装置的造水比。实际上，装置流程的热损失，使淡水产量有逐效下降的趋势。因此，效数的增加和造水比的提高，都是有限度的。2.1获取洁净的水
学案导学(新人教选修2)
目标要求：
了解天然水净化的几种方法
注意污水的处理，使学生认识保护水资源和重要意义
了解海水淡化的意义
学习过程：
一、天然水的净化
1.混凝法
（1）天然水中常含有一些
和
，常用加入
的方法，使细小的
和
聚集成较大的颗粒而
，然后
除去。
（2）常用的混凝剂是
。
（3）写出明矾发生电离和水解的方程式
、
。
（4）Al（OH）3
在水中以
状的胶体形式存在，一般带
电，而Al（OH）3胶体粒子带
电，通过电性
作用，使胶体杂质
；同时Al（OH）3还能
一些悬浮物，这样起了净水作用。
（5）在工业生产中还常用
、
、
、
等作混凝剂。
（6）实验：在河水中加入以下物质
实验
现象
烧杯1
加入绿矾搅拌后静置
烧杯2
加NaOH溶液，使pH=9，再加绿矾搅拌后静置
烧杯3
加入硫酸铁搅拌后静置
（7）写出Fe3＋
水解的离子方程式
（8）净水的过程一般为
。
（9）思考与交流
①列举家中杀灭水中细菌的简单方法有哪些？
②简述城市自来水获取过程
③在采取化学方法处理生活用水的问题时，要注意哪些问题？
2.化学软化法
（1）天然水中一般含有
阳离子和
等阴离子。
（2）通常按水中
的多少，把天然水分为
和
，含
较多的叫
水，含
较少的叫
水。
（3）水的硬度如果由
或
引起的，这种硬度叫做
硬度，水的硬度如果由
或
引起的，这种硬度叫做
硬度。
（4）硬水软化的通常方法有
、
和
等。
（5）写出硬水中含有Ca（HCO3）2、Mg（HCO3）2、MgCO3
时用加热的方法除去的反应方程式。
、
、
。
（6）永久硬水可采用
和
方法进行软化。
（7）药剂法是向硬水中加适量的化学试剂，与
发生化学反应，使
以沉淀形式分离出来。常用的化学试剂有
、
等。对工业锅炉用水，是用一种
药剂处理。
（8）科学探究：永久硬水中含有MgCl2和Ca
Cl2，设计用Ca（OH）2溶液、NaOH溶液、饱和Na2CO3溶液、肥皂水，设计出软化水的实验方案
实验步骤
现象
有关反应方程式
（9）离子交换法是用
软化水的方法，离子交换剂中的阳离子与水中的
发生离子交换作用，使水软化。离子交换剂常用
，是一种不溶于水但能与溶液中
离子进行交换的
电解质。常用
、
表示。
（10）用反应式表示离子交换过程：
、
。
（11）写出树脂再生的反应方程式
。
二、污水处理
1.中和法
（1）对酸性或碱性废水，可用
处理。
（2）写出用中和法处理酸性或碱性废水的反应方程式___________
2.沉淀法
（1）对于含重金属离子的工业废水，可以利用某些化学物质作
，与重金属离子反应生成
析出。
（2）写出除去含有Hg2＋的离子方程式（加入Na2S）
。
（3）写出除去含有Pb2＋、Cu2＋的离子方程式（加入Na2S）
，
。
三、海水淡化
（自学课本）
参考答案：
1.
（1）悬浮物、胶体、混凝剂、悬浮物、胶体、沉淀、过滤。
（2）明矾
（3）KAl（SO4）2=K＋＋Al3＋＋2
SO42—
Al3＋＋3H2O
Al（OH）3＋3H＋
（4）絮、负、正、吸引、聚沉；吸附。
（5）硫酸铝、聚合铝、硫酸亚铁、硫酸铁。
（6）
实验
现象
烧杯1
加入绿矾搅拌后静置
有少量胶状物出现
烧杯2
加NaOH溶液，使pH=9，再加绿矾搅拌后静置
有沉淀折出
烧杯3
加入硫酸铁搅拌后静置
有沉淀折出
（7）Fe3＋＋3H2O
Fe（OH）3＋3H＋
（8）混凝沉淀、过滤、杀菌。
（9）①最简单的方法是把水煮沸，制蒸馏水等。
②主要方法如下图所示
③一般不能使用过量，好象用喷雾剂灭蚊子，量过大也会使人体中毒。
2.
（1）Ca2＋、Mg2＋，HCO3—、CO32—、SO42—、Cl—、NO3—。
（2）Ca2＋、Mg2＋，Ca2＋、Mg2＋，硬水、Ca2＋、Mg2＋，软水。
（3）Ca（HCO3）2、Mg（HCO3）2
，暂时，钙和镁的硫酸盐、氯化物、永久。
（4）加热法、药剂法、离子交换法。
（5）Ca（HCO3）2
CaCO3?
＋CO2
?＋H2O
Mg（HCO3）2
MgCO3?
＋CO2
?＋H2O
MgCO3
＋H2O
Mg（OH）2?
＋CO2
?
（6）药剂法、离子交换法。
（7）Ca2＋、Mg2＋，Ca2＋、Mg2＋，纯碱、生石灰、磷酸盐。
（8）
实验步骤
现象
有关反应式
加入适量的Ca（OH）2溶液、搅拌后静置。
有沉淀折出
MgCl2＋Ca（OH）2=Mg（OH）2?＋C?Cl2
加入适量的饱和Na2CO3溶液，搅拌后静置。
有沉淀折出
C?Cl2＋Na2CO3=
CaCO3?
＋2NaCl
将过滤出来的水加入肥皂水，搅拌。
如果有大量泡沫，证明是软水。
（9）离子交换剂、Ca2＋、Mg2＋、离子交换树脂。同电性、有机高分子，NaR、HR
（10）2NaR＋Ca2＋=CaR2＋2Na＋
2
NaR＋Mg2＋=MgR2＋2Na＋
（11）CaR2＋＋2Na＋=2NaR＋Ca2＋
二、污水处理
1.中和法
（1）中和法
（2）CuSO4＋Ca（OH）2=
Ca
SO4＋Cu（OH）2???
?????＋C??????
C???＋H2O
2.（1）沉淀剂、沉淀。
（2）Hg2＋＋S2—=HgS??
（3）Pb2＋＋S2—=PbS?
Cu2＋＋S2—=CuS?
【课堂巩固提高】
1、下面不是污水处理方法的是
（
）
A.过滤法
B.混凝法
C.中和法
D.
沉淀法
答案：B
2．1998年科学家在南极洲发现大批企鹅死亡，经解剖化验发现其体内含有超量氰化物和大量含铅等有害物质，下列各项中可能造成此后果的主要原因是
（
）
A．人口增长、人类用水量加大
B．食物链被破坏，企鹅食物不足
C．工厂废水、人类生活污水的任意排放
D．二氧化碳气体增多，全球气候变暖
答案：C
3、下列关于水的说法正确的是
（
）
A.我们平时应多饮用很纯净的水，防止有毒物质进入体内
B.所有天然水都不能饮用
C.人体内含有约2/3体重的水，故人每天不用喝水也可
D.人类可利用的水只占自然界的水极少量，我们应节约用水
答案：D
4、将海水淡化后作生活用水，以解决淡水资源匮乏的问题，下列淡化海水的方法,在原理上完全不可行的是（
）
A、加明矾使海水中的盐分沉淀而淡化
B、利用太阳能使海水蒸馏淡化
C、将海水缓慢降温凝固以获取淡化的饮用水
D、将海水通过离子交换树脂以除去所含离子
答案：A
5、下列关于水的说法正确的是
（
）
A.我们平时应多饮用很纯净的水，防止有毒物质进入体内
B.所有天然水都不能饮用
C.人体内含有约2/3体重的水，故人每天不用喝水也可
D.人类可利用的水只占自然界的水极少量，我们应节约用水
答案：D
6．农村还有些家庭直接用河水或池塘水作为生活饮用水，一般是把水担回家倒入水缸，加明矾使水澄清，加漂白粉进行消毒。明矾的化学式为
，写出它溶于水后生成胶体的离子方程式：
。漂白粉的成分是
，它在自然条件下能产生次氯酸，次氯酸的氧化性很强，能杀死病菌。写出漂白粉生成次氯酸的化学方程式：
。
答案：KAl(S04)2·12H20
Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+
CaCl2、Ca(C10)2
Ca(C10)2+C02+2H2O=CaC03↓+2HCl0
7．硬水软化通常用
、
和
。暂时硬水主要含有
,写出用加热法除去暂时硬水中主要物质的化学方程式
、
、
.
答案：加热法、药剂法、离子交换法
主要含Ca（HCO3）2、Mg（HCO3）2
Ca（HCO3）2
CaCO3?
＋CO2
?＋H2O
Mg（HCO3）2
MgCO3?
＋CO2
?＋H2O
MgCO3
＋H2O
Mg（OH）2?
＋CO2
?(共24张PPT)
山东省 张艳红
交流讨论（阅读课本24~29面）
1.
你知道自来水厂的水源水（原水）经过了哪些处理过程最终成为生活生产用水？
2.
说出混凝剂明矾、绿矾的净水原理？写出铝盐、铁盐的水解离子反应方程式。
沉降池（混凝剂）→过滤池→
活性炭吸附池→消毒
1.自来水厂原水处理过程
2.常见混凝剂有硫酸铝、明矾、绿矾、氯化铝、碱式氯化铝。
Al3++3H2O≒Al（OH）3+3H+
Fe3++3H2O≒Fe（OH）3+3H+
问题解决
3.
哪些胶体带正电或负电？
4.
漂白粉、氯气的消毒原理是怎样的？写出有关反应方程式？写出制取漂白粉的化学方程式？
3.哪些胶体带正电或负电？
金属氧化物、金属氢氧化物吸附阳离子带正电;非金属氧化物，金属硫化物吸附阴离子带负电。
4.常见的水消毒剂有：漂白粉、液氯、二氧化氯、臭氧。写出漂白粉、液氯消毒的有关反应方程式？写出制取漂白粉的化学方程式？
Cl2+H2O=HCl+HClO
Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
5.
解释下列概念：软水、硬水、暂时硬水、永久硬水。如何处理硬水？写出有关反应方程式。
6.
了解污水处理过程，对于酸碱性水、含重金属离子的废水如何处理？
5.
解释下列概念：软水、硬水、暂时硬水、永久硬水。如何处理硬水？写出有关反应方程式。
（1）含少量或不含Ca2+、Mg2+的水叫作硬水；
（2）含有较多量的Ca2+、Mg2+的水叫作软水；
（3）水的硬度由Ca(HCO3)2或Mg(HCO3)2所引起的叫作暂时硬度；
（4）水的硬度是由钙和镁的硫酸盐或氯化物等引起的叫作永久硬度。
加热法：
Ca(HCO3)2〓
CaCO3↓+CO2↑+H2O
△
△
△
Mg(HCO3)2〓MgCO3
↓+CO2↑+H2O
MgCO3
+H2O〓Mg（OH）2+
CO2↑
药剂法：
Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2+CaCl2
Ca2++CO32+=
CaCO3↓
离子交换法
2NaR+Ca2+=CaR2+2Na+
2NaR+Mg2+=MgR2+2Na+
再生：
CaR2+2Na+
=
2NaR+Ca2+
6.
了解污水处理过程，对于酸碱性水、含重金属离子的废水如何处理？
污水三级处理（物理法、生物法、化学法）
见课本28页
工业上海水淡化装置第一节《海水的综合利用》测试卷
时间：90分钟
本卷满分：100分
审题
王思亮
可能性用到的相对原子质量：H
1；C
12；
O
16
；AL
27；S
32；Fe
56
；Cu
64；
第I卷（选择题
共48分）
选择题（本题共16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题意）
元素在自然界的分布很不均匀，如非洲多金矿，澳大利亚多铁矿，中国富产钨。从地壳中元素含量的多少分析，最丰富的金属元素是（
）
铝
B、镁
C、铁
D、钙
金属元素广泛存在于各种矿石和海水中，不同金属的冶炼方法各不相同。下列金属中能用直接加热分解的方法从其化合物中还原出来的是（
）
钠
B、铜
C、铝
D、汞
下列方法中，不能实现海水淡化的是（
）
蒸馏法
B、电渗析法
C、过滤法
D、离子交换法
下图表示人类使用不同金属的大致年代。这个先后顺序跟下列有关的是（
）
①地壳中金属元素的含量；②金属活动性顺序；③金属的导电性；④金属冶炼的难易程度；
⑤金属的延展性；
①③
B、②⑤
C、③⑤
D、②④
下列海洋资源中，属于可再生资源的是（
）
A.海洋潮汐能
B、海底多金属结核矿
C、海滨砂矿
D、海水化学资源
高温还原法是一种金属冶炼常用的方法。下列还原剂中通常不用于高温还原法冶炼金属的是（
）
A、焦炭
B、CO
C、H2
D、NH3
下列各组物质，不需要经过化学变化就能够从海水中获得的是（
）
氯、溴、碘
B、钠、镁、铝
C、烧碱、氢气
D、食盐、淡水
NaCL是从海水中提取出来的一种重要物质，除了作调味品以外，它还是一种重要的化工原料。下列产品或物质能以NaCL为主要原料制取的是（
）
①金属钠；
②氯气；
③烧碱；
④盐酸；
⑤纯碱
只有①②
B、只有①②③
C、只有①②③④
D、全部
下列与海水有关的技术中，不属于海水化学资源利用的是（
）
海水提铀
B、海水晒盐
C、海水提溴
D、海水发电
空气吹出法是用于工业大规模海水提溴的常用方法。有一种生产工艺流程是：①浓缩；
②氧化，用CL2将海水中的NaBr氧化成Br2；③富集，用空气和水蒸气将Br2吹入吸收塔与吸收剂SO2水溶液反应生成HBr；④提取，再用CL2将HBr氧化成Br2得到产品。从氧化还原反应的角度看，上述生产工艺流程中溴元素经历的变化是（
）
①② B、①②③ C、②④ D、①③④
生命起源于海洋。科学家认为，由于海洋中AL3+的浓度极低，所以AL元素未成为人体内的必需元素，相反它对人体有害。下列有关铝的说法中不正确的是（
）
家庭吵宜用铝锅长期盛放菜、汤等食品
B、明矾[KAL（SO4）2·12H2O]含结晶水，是混合物
C、AL既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应
D、铝热反应是放热反应
下列冶炼金属的对应关系中错误的是（
）
金属冶炼
冶炼方法
A
火烧孔雀石
焦炭法
B
湿法炼铜
水煤气法
C
铝热法炼铬
活泼金属置换法
D
光卤石炼镁
电解法
从海水中提取的溴占世界产溴量的1/3。已知溴水量橙色，将SO2气体通入溴水时，可以观察到溴水褪色。则下列有关叙述中正确的是（
）
SO2使溴水褪色，显示了SO2的漂白性
SO2使溴水褪色，显示了SO2的还原性
从溴水中提取单质溴，可以用乙醇进行萃取
SO2是形成酸雨的唯一原因
赤铜矿的主要成分是Cu2O，辉铜矿的主要成分是Cu2S，将赤铜矿与辉铜矿按一定比例混合加热可制得铜：
2CU2O+CU2S====6Cu+SO2↑。对于该反应，下列说法中正确的是（
）
该反应中的氧化剂只有Cu2O
B、氧化产物和还原产物的物质的量之比为6：1
C、Cu既是氧化产物又是还原产物
D、Cu2S在反应中既是氧化剂又是还原剂
用氢气、碳、一氧化碳分别与等质量的氧化铜在高温下反应，使氧化铜中的铜全部还原出来，至少消耗氢气、碳、一氧化碳的质量之比为（
）
A、1：1：1
B、1：3：14
C、1：6：14
D、2：1：2
第II卷（非选择题
共52分）
（本题共6小题，共52分）
（10分）从海水中可提取多种化工原料，下面是某化工厂对海水的几项综合利用流程图：
试回答下列问题：
粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质离子，精制时常用的试剂有：①稀盐酸；②氯化钡；③氢氧化钠溶液；④碳酸钠溶液。下列加入试剂的顺序中正确的是
（填字母）。
①②③④ B、②③④① C、②④③① D、③④②①
为了降低生产成本，可用海滩上含CaCO3的贝壳制备Ca（OH）2，有关反应的化学方程式为
。
写出电解饱和NaCL溶液的化学方程式：
。
以上海水综合利用的流程中，没有涉及的化学反应类型有
（填字母）。
（6分）（1）我国晋代炼丹家葛洪所著《抱朴子》中记载有“以曾青涂铁，铁赤色如铜”[即：曾青（CuSO4）与铁反应生成铜]。试写出该反应的离子方程式：
。
（2）铜器表面有时会生成铜绿[CU2（OH）2CO3]，这层铜绿可用化学方法除去。试写出除去铜绿而不损伤器物的化学方程式：
。
工业上常用铝热反应产生的“铁水”来焊接铁轨，请写出铝热反应的化学方程式：
。
（7分）为了对某工厂排出的废水水质进行监测，某化学实验室取500
mL水样进行检测。当向其中加入KSCN溶液时，水样变红，再向水样中加入铁粉1.12g时，红色恰好褪去。则：
水样中一定存在的金属离子是
。
加入铁粉后发生反应的离子方程式为
。
加入铁粉前水样中该金属离子的物质的量浓度为
。
20、（8分）海带中含有丰富的碘元素，某化学研究性学习小组用如下流程从海水中提取碘：
若操作①为通入适量的CL2，则发生反应的离子方程式为
。
操作②的名称是
，所用的玻璃仪器有
，
可以选用的有机溶剂是
（填一种）。
21、（11分）实验室可以用下图装置进行CO还原赤铁矿（主要成分为Fe2O3）并测定其中铁的含量的实验（假设杂质不参加反应）。请回答下列问题：
该实验中炼铁的方法是
填字母）。
热分解法
B、热还原法
C、电解法
D、湿法冶金
实验开始后，B中的现象是
。
A中有关反应的化学方程是
。
（3）C处须进行尾气处理，其方法是
。
（4）若样品的质量为3.6g，通入足量的CO充分反应后，B增重2.64g，则样品中铁的质量分数为
（结果保留一位小数）。
（10分）Fe和AL是两种常用的金属，现将它们按一定的质量比组成均匀的混合物。
取一定质量的该混合物，向其中加入足量的NaOH溶液，生成气体的体积在标准状况下为nL，则反应的离子方程式为
。混合物中AL的物质的量为
（用含字母的数学式表示）。
另取相同质量的该混合物，向其中加入足量的稀硫酸，固体全部溶解，生成气体的体积在标准状况下为mL，则反应中转移电子的物质的量为
，混合物中Fe的质量为
（用含字母的数学式表示）。
参考答案
1——5
A、D、C、D、A
6——10
D、D、D、D、B
11——16
D、B、B、B、D、B
（1）B、C（2分）
（2）CaCO3====CaO+CO2↑
；CaO+H2O==Ca（OH）2（4分）
（3）2NaCL+2H2O====2NaOH+H2↑+CL2↑（2分）
AC（2分）
（1）Cu2++Fe===Fe2++Cu
（2）Cu2（OH）2CO3+4HCL===2CuCL2+3H2O+CO2↑
或Cu2（OH）2CO3+2H2SO4===2CuSO4+3H2O+CO2↑
（3）2AL+Fe2O3====AL2O3+2Fe（每空2分）
（1）Fe3+（2分）
（2）Fe+2Fe3+==3Fe2+（2分）
（3）0.05mol·L-1(3)分
20、（1）2I-+CL2===I2+2CL-
（2）萃取、分液；分液漏斗、烧杯；苯（或四氯化碳等，其他合理答案均可）（每空2分）
21、（1）B（2分）
（2）有白色沉淀生成；Fe2O3+3CO=====2Fe+CO2（各2分）
（3）点燃（划接储气球）（2分）
（4）62.2%（3分）
（1）2AL+2OH-+2H2O===2ALO2-+3H2↑；n/33.6
mol（各2分）
（2）m/11.2
mol
；
2.5（m—n）g（各3分）
高温
电解
高温
高温(共54张PPT)
获取洁净的水
2、你认为水污染还有其它原因吗？
一、天然水的净化
实验：在一杯浑浊的黄河水中撒入一药匙明矾粉末，观察现象。写出有关的离子方程式。
KAl（SO4）2=
Al3+
+K++2
SO42-
Al3+
+
3H2O
Al(OH)3
+
3H+
分组实验2-1
结论：绿矾净水效果不如明矾
绿矾溶于水呈酸性，但碱性条件下更易氧化，使用时将PH调至9，变成效果更好的三价铁离子
水中呈胶体状态的污染物质，通常都带有负电荷，若向水中投加带相反电荷的电解质（混凝剂），可是污水中的胶体颗粒失去稳定性，并在分子引力作用下凝聚成大颗粒而下沉。通过混凝法可除去污水中细分散固体颗粒、乳状油及胶状物质。目前常用的混凝剂有：明矾、碱式氯化铝、铁盐等。
注意：含铝混凝剂处理饮用水的安全性。
硬水
溶有较多量的钙离子，镁离子的水。
如矿泉水，自来水，以及自然界中的地面水和地
下水等。
软水
只溶有少量或者不含钙离子，镁离子的水。
如雨水，雪水，纯净水等。
矿泉水和蒸馏水有什么区别？
1实验
2.
化学软化
硬度
最初硬度是指水能溶解肥皂的程度
现在主要指水中含钙离子镁离子的浓度
☆硬度定义
1升水中含有10mmgCaO
或者相当于10mmgCaO)称为1度（1。)
暂时硬度
CaCO3+H2O+CO2=
Ca(HCO3)2
定义：由Ca（HCO3)2和Mg（
HCO3)2引
起的硬度
请翻看书后的溶解度附表，
说出CaCO3
和MgCO3
溶解度的差别。
CaCO3不溶，
MgCO3
微溶
所以碳酸镁在进一步加热的条件下
还可以与水反应生成更难溶的氢氧化镁。
实验二
所以水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2
，
可以用稀盐酸洗，但是为了防止腐蚀设备，需要加入合适的缓蚀剂。
？思考：钙和镁形成的可溶性盐还有哪些？
还有：硫酸钙
硫酸镁
氯化钙
硝酸钙
硝酸镁
？思考：可以也象暂时硬水那样煮沸消除吗？
提示：
用反证法思考
比如说：假如氯化镁加热煮沸能反应的话，
生成什么物质？可能吗？
定义：
由钙镁硫酸盐和氯化物引起的，不能用煮沸法消除的硬度叫做永久硬度。
看课本：水中有哪些阴离子？哪些阳离子？
水的硬度往往是暂时硬度和永久硬度的总和。
阴离子有：HCO3-，CO32-，Cl-，SO42-，NO3-
等
阳离子有：Ca2+
,Mg2+
等
硬水和软水
硬水：硬度大于8度的水
软水：硬度小于8度的水
自然界中只有雨水、雪水这样的结晶水才是纯软水。
蒸馏水
暂时硬水
永久硬水
煮沸
蒸馏水和永久硬水
暂时硬水
永久硬水
肥皂水
蒸馏水
你还能想出其他方法来吗？
3.有一最硬水，硬度是由碳酸氢镁引起的，测定硬度为30度。取一升这种水，常压下加热蒸发，最后得到残渣多少克？
【分析】
硬度的计算是把镁离子折算成氧化钙，只含有碳酸氢镁的暂时硬水加热煮沸，最后得到的残渣是氢氧化镁。
所以：
水中相当于含有钙离子的质量：
m=30度
10毫克/度=300毫克
钙离子看成是以氧化钙的形式，所以钙离子的物质的量为
n=300/56
毫摩尔
一个钙离子由一个镁离子折算得到，所以
n镁离子=n钙离子=300/56毫摩尔=0.3/56摩尔
最后镁离子转化为氢氧化镁，质量为：
0.32/56
58=0.31克
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硬水与人体健康
长期饮用硬度过高的水对人体健康不利
高硬度水中与结合SO４２－有苦涩味，还会使人的肠胃功能紊乱，出现站是性的腹胀，排气多，腹泻等现象。久居南方的人初到北方，开始一段时间会出现“水土不服”的现象，是因为北方不少地方饮用硬度比较高的地下水，而时间长了，胃肠逐渐适应后，这种现象就会随之消失。
那么硬水毫无是处了吗？
不对，否则怎么会有那么多的人要买矿泉水喝呢？
原来钙和镁都是生命必需元素中的宏量金属元素
科学和医学家们还调查发现，人的某些心血管疾病，如高血压和动脉硬化性心脏病的死亡率，与饮水的硬度成反比，水质硬度低，死亡率反而高。
长期饮用过硬或者过软的水都不利与人体健康。
我国规定：饮用水的硬度不得超过25度
硬水对我们的生产和生活也有很大的危害
洗涤———浪费肥皂
锅炉———结成水垢，危害生产
所以，我们必须将硬水进行软化。那么，就让我们接着学习硬水软化的方法吧！
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煮沸法
离子交换法
石灰-纯碱法
其他方法
煮沸暂时硬水时的反应：
仅仅适用于软化
硬水
暂时性
碳质离子交换剂 离子交换树脂
——磺化煤（黑色颗粒，不溶于酸碱）
碳质离子交换剂：磺化煤
NaR
烟煤和褐煤用发烟硫或
浓硫酸处理后的产物
钠离子可以交换水中的钙镁离子
交换：
2NaR+Ca2+=CaR2+2Na＋
2NaR+Mg2+=MgR2+2Na+
交换过程
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交换并非是无止境的。
当交换后的水不再符合软水的标准时，
磺化煤就失效了，需要
再生：
用8％～10％的食盐水浸泡
磺化煤交换剂。
CaR2+2Na＋=2NaR+Ca2+
MgR2+2Na+＝2NaR+Mg2+
再生过程是交换过程的逆过程。
交换：
2NaR+Ca2+=CaR2+2Na＋
2NaR+Mg2+=MgR2+2Na+
水质变化：
原水硬度降低
阴离子基本不变
钠离子数目大大增加
磺化煤缺点：不耐热，交换容量小，再生剂消耗大。
交换容量和原水硬度以及再生水平有关，影响因素较多。
优点：质量高，占地小，设备简单，操
作方便。
性状：透明或半透明，颜色有黄色，白色
等，形状
有交换膜，球状，柱状等
用途：纯水制取（H型＋OH型）硬水软化，
原料提纯，有机合成等。
缺点：原水硬度和碱度高时，经济效益不
好。
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工业上也用化学药剂来软化硬水。
CaO白色粉末
CaO+H2O=Ca(OH)2
(避免灰尘污染)
想想还有哪些可能发生的反应？
家用简易净水器
1.
了解家用简易净水器的工作原理。
2.
利用滤纸、木炭粉、细沙、沙砾、碎石、棉花等物品制作简易过滤器。
。
每一层分别放上：滤纸、木炭粉、细沙、沙砾、碎石、棉花等
