人教版选修二第2单元课题1知能优化训练 5页

‎1．锅炉长期烧煮硬水结成的锅垢的成分是(双选)(　　)‎ A．MgCO3　　　　　　　　　 B．CaSO3‎ C．Mg(OH)2 D．CaCO3‎ 解析：选CD。硬水加热发生的反应有：Ca(HCO3)2CaCO3↓＋CO2↑＋H2O Mg(HCO3)2MgCO3↓＋CO2↑＋H2O MgCO3＋H2OMg(OH)2↓＋CO2↑。‎ ‎2．软化含有Ca(HCO3)2的硬水的方法是(　　)‎ A．加适量的Ca(OH)2‎ B．通入CO2‎ C．加入盐酸或硫酸 D．加热 解析：选D。软化含有Ca(HCO3)2的硬水的方法可以用加热法，Ca(HCO3)2CaCO3↓＋CO2↑＋H2O；加入Ca(OH)2不容易控制量；通入CO2不反应；加盐酸不能除Ca2＋，加H2SO4生成CaSO4微溶于水，Ca2＋浓度较大。‎ ‎3．检验某地天然水是否为硬水，最灵敏的试剂是(　　)‎ A．Na2CO3溶液 B．肥皂水 C．石灰水 D．AgNO3溶液 解析：选B。肥皂水遇到硬水以后能产生沉淀，所以这种方法最简便、灵敏。‎ ‎4．(2011年大庆一中高二检测)用下列方法除去含Ca2＋、Mg2＋、HCO、Cl－的硬水，所得水含离子浓度最小的是(　　)‎ A．蒸馏 B．加热煮沸法 C．用石灰纯碱法 D．用离子交换法 解析：选A。蒸馏可以制得非常纯的蒸馏水，几乎不含任何杂质离子，所以A项是正确的；加热煮沸法只可降低Ca2＋、Mg2＋、HCO的浓度，但不能除去Cl－；石灰纯碱法或离子交换法虽比加热煮沸除去Ca2＋、Mg2＋彻底，但仍不能完全除去，也不能除去其它阴离子， 并在除掉Ca2＋、Mg2＋的同时增加了Na＋的浓度。所以B、C、D项均不正确。‎ ‎5．离子交换树脂可能是一种(　　)‎ A．非电解质 B．有机高分子电解质 C．易溶于水的物质 D．在溶液中能与异性离子交换的电解质 解析：选B。阳离子交换树脂因能提供阳离子，可见是电解质，阳离子与同性离子 Ca2＋或Mg2＋交换；通过离子交换树脂，水会更纯净而不引入杂质，可见离子交换树脂不易溶于水。‎ ‎6．氢型阳离子交换树脂的主要反应可表示为2HR＋M2＋===MR2＋2H＋。若将100 mL只含Ca2＋的水经过此阳离子交换柱后，流出液用0.1000 mol/L NaOH溶液中和，用去NaOH溶液20.00 mL，则此100 mL水中含Ca2＋(　　)‎ A．160.00 mg B．80.00 mg C．40.00 mg D．120.00 mg 解析：选C。由离子交换原理及中和反应的实质，得下列关系式：Ca2＋～2H＋～2NaOH。则100 mL水中含Ca2＋的质量是0.1000 mol/L×0.02 L××40 g/mol×1000 mg/g＝40.00 mg。‎ ‎7．为保证青少年和儿童的健康成长，每天饮用的水应含有一定量的钙、镁等离子。目前市售的“蒸馏水”“纯净水”因不含有钙、镁离子，不宜长期、大量饮用。为保证青少年儿童的健康成长，这些饮料水应添加一些化学物质。这些微量添加物应该是(　　)‎ A．精盐 　 B．石灰石粉 C．可溶的钙和镁的碳酸氢盐 　 D．胆矾 解析：选C。人体需要微量的矿物元素，应适当补充，添加精盐，会使体液失水；补充石灰石(CaCO3)不利于人体吸收且易出现结石；补充胆矾(CuSO4·5H2O)易引起重金属(Cu2＋)中毒。‎ ‎8．关于离子交换法软化硬水，下列叙述正确的是(双选)(　　)‎ A．磺化煤能使永久硬水软化，因其有效地除去了水中的Ca2＋、Cl－、SO等离子 B．经磺化煤软化处理后，水中Na＋浓度增大 C．经磺化煤软化处理后，从水中分离出CaCO3、Mg(OH)2等难溶物 D．磺化煤软化硬水，使水中Ca2＋、Mg2＋离子浓度减小 解析：选BD。A项磺化煤只能除去水中的Ca2＋、Mg2＋，不能除Cl－、SO；C项经磺化煤处理后生成CaR2、MgR2，并不是CaCO3、Mg(OH)2等。‎ ‎9．(2011年石家庄高二检测)水可以造福人类，但水被污染后却会给人类造成灾难。为了防止水被污染，下面①～⑤项措施中，可以采用的是(　　)‎ ‎①抑制水中所有动植物的生长　②生活污水经过净化处理后再排放　③禁止使用农药和化肥　④不任意排放工业废水　⑤减少空气中硫氧化物和氮氧化物的含量，防止形成酸雨 A．①②④ B．③④⑤‎ C．②④⑤ D．②③④‎ 解析：选C。为了防止水污染，只能尽量减少或不使用能产生污染的物质，减少污染物的任意排放。‎ ‎10．关于硬水的下列叙述中，错误的是(　　)‎ A．硬水中的Ca2＋、Mg2＋离子可阻碍肥皂起泡 B．用漂白粉对自来水消毒，会增加水的硬度 C．向硬水中加入明矾，可以使硬水软化 D．雨水的硬度比海水的硬度小 解析：选C。C项向硬水中加入明矾，只能对一些悬浮物质吸附，并不能除去其中的Ca2＋、Mg2＋使之软化。‎ ‎11．最近科学研究表明，用氯气杀灭自来水中的病菌并非优良的方法，氯胺(NH2Cl)在中性或酸性条件下是一种更好的强消毒剂。氯胺的消毒原理之一是(　　)‎ A．NH2Cl＋HCl===NH3↑＋Cl2↑‎ B．NH2Cl＋H2ONH3＋HClO C．NH2Cl===NH＋Cl－‎ D．NH2Cl＋HClONH2ClO＋HCl 解析：选B。根据题意：NH2Cl可在水中生成一种更好的强消毒剂，只能是HClO。‎ ‎12．用自来水配制NaOH溶液时，往往会产生白色浑浊，因为发生了反应________________________________________________________________________、‎ ‎________________________________________________________________________、‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：自来水中含有Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2，根据离子反应的规律不难得到答案。‎ 答案：Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓‎ Ca2＋＋2HCO＋2OH－===CaCO3↓＋CO＋2H2O Mg2＋＋2HCO＋4OH－===Mg(OH)2↓＋2CO＋2H2O ‎13．取某地下水(含暂时硬度和永久硬度)作如下实验：‎ ‎(1)加热煮沸足够长时间所得沉淀主要是____________________，反应的离子方程式是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)取上述水样加入澄清的石灰水，反应的离子方程式是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎_______________________________________________________________________。‎ ‎(3)第(2)步操作完成后，在所得溶液中加入Na2CO3溶液，‎ 有何现象____________________，反应的离子方程式为__________________________。‎ 答案：(1)Mg(OH)2、CaCO3‎ Ca2＋＋2HCOCaCO3↓＋CO2↑＋H2O，‎ Mg2＋＋2HCOMgCO3↓＋CO2↑＋H2O，‎ MgCO3＋H2OMg(OH)2↓＋CO2↑‎ ‎(2)Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O，‎ Mg2＋＋2HCO＋4OH－===Mg(OH)2↓＋2CO＋2H2O，Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓‎ ‎(3)有沉淀　Ca2＋＋CO===CaCO3↓‎ ‎14．(2010年高考课标全国卷)[化学——选修化学与技术]‎ 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________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ ‎(3)水的净化与软化的区别是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ ‎(4)硬度为1°的水是指每升水含10 mg CaO或与之相当的物质(如7.1 mg MgO)。若某天然水中c(Ca2＋)＝1.2×10－3 mol·L－1，c(Mg2＋)＝6×10－4 mol·L－1，则此水的硬度为________；‎ ‎(5)若(4)中的天然水还含有c(HCO)＝8×10－4 mol·L－1，现要软化10 m3这种天然水，则需先加入Ca(OH)2________ g，后加入Na2CO3________ g。‎ 解析：(4)将Mg2＋形成的硬度转化为Ca2＋形成的硬度时，将每摩尔Mg2＋看作是等物质的量的Ca2＋即可，则此天然水中钙离子的总浓度为1.8×10－3 mol·L－1，每升水中相当于含CaO的质量为：1.8×10－3 mol·L－1×1 L×56 g·mol－1＝0.1 g，所以该天然水的硬度为10°。‎ ‎(5)含有暂时硬度的硬水在软化时需先将Mg2＋形成的硬度转化为Ca2＋形成的硬度。10 m3天然水中含有Mg2＋的物质的量为：104 L×6×10－4 mol/L＝6 mol，将其转化为Mg(OH)2沉淀时需OH－ 12 mol。此天然水中含有的HCO也会和OH－发生反应，将8 mol HCO转化为CO时需OH－ 8 mol，所需OH－总量为20 mol，即所需Ca(OH)2 10 mol，其质量为740 g。天然水中含有Ca2＋ 12 mol，所加Ca(OH)2中含Ca2＋10 mol，此时共有Ca2＋22 mol，其中由HCO转化的CO沉淀出Ca2＋ 8 mol，将其余Ca2＋沉淀下来还需外加CO 14 mol，即需要加入Na2CO3 1484 g。‎ 答案：(1)O2　CO2(或氮气)‎ ‎(2)明矾、硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁(铝盐、铁盐各任选一种)　铝盐或铁盐在水中发生水解生成相应氢氧化物胶体，它可吸附天然水中悬浮物并破坏天然水中的其他带异种电荷的胶体微粒，使其聚沉，达到净化目的 ‎(3)水的净化是用混凝剂(如明矾等)将水中胶体及悬浮物沉淀下来，而水的软化是除去水中的钙离子和镁离子 ‎(4)10°　(5)740　1484‎ ‎15．(2011年衡阳教学质量检测)我国规定饮用水质量标准必须符合下列要求：‎ pH ‎6.5～8.5‎ Ca2＋、Mg2＋总浓度 ‎＜0.0045 mol·L－1‎ 细菌总数 ‎＜100个·mL－1‎ 以下是源水处理成自来水的工艺流程示意图：‎ ‎ ‎ ‎(1)源水中含Ca2＋、Mg2＋、HCO、Cl－等，加入石灰后有Ca(OH)2生成，进而发生若干复分解反应，写出其中一个离子方程式________________________________________________________________________。‎ ‎(2)凝聚剂除去悬浮固体颗粒的过程________(填写编号)。‎ ‎①只是物理过程　②只是化学过程　③是物理和化学过程 FeSO4·7H2O是常用的凝聚剂，它在水中最终生成________________沉淀。‎ ‎(3)通入CO2的目的是____________________。‎ ‎(4)气体A的作用是__________________，这种作用是基于气体A和水反应的产物具有________性。‎ ‎(5)下列物质中，________可以作为气体A的代用品(填写编号)。‎ ‎①Ca(ClO)2　②NH3(液)　③K2FeO4　④SO2‎ 解析：(2)凝聚剂要除去固体悬浮颗粒，首先要水解生成胶体再吸附杂质，有化学变化和物理过程。‎ ‎(3)CO2气体的作用是除Ca2＋，改变溶液的pH。‎ ‎(5)根据气体A具有强氧化性，可知作代用品的可以是①③。‎ 答案：(1)Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O ‎(2)③　胶状Fe(OH)3　(3)除Ca2＋，调pH ‎(4)杀菌消毒　强氧化　(5)①③‎ ‎16．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)下列制备氯乙烷的反应中原子经济性最高的是(可多选)________。‎ A．CH2===CH2＋HCl―→CH3CH2Cl B．CH3CH2OH＋HCl―→CH3CH2Cl＋H2O C．CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl D．CH2===CHCl＋H2CH3CH2Cl 由上述四个反应可归纳出，原子经济性高的是________反应(填反应类型)。‎ ‎(2)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去除。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____________________________。‎ ‎(3)下图为某饮用水厂从天然水制备纯净水(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________________。‎ 解析：(1)原子经济性是产品中不能有其他副产品，应为加成反应才能百分百利用。‎ ‎(2)根据电荷守恒、电子守恒、元素守恒可配平。‎ ‎(3)活性炭能吸附水中某些有毒或有异味的分子，O3消毒不引入新杂质。‎ 答案：(1)AD　加成 ‎(2)2ClO2＋2CN－===2CO2↑＋N2↑＋2Cl－　产生了无毒的CO2，无毒无害的N2‎ ‎(3)吸附水中的有机物(或去除水中的异味)　反应产物无毒无害　阳离子交换树脂　阴离子交换树脂 ‎17．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Ca2＋和 Mg2＋都看作Ca2＋，并将其质量折算成CaO的质量，通常把1 L水中含有10 mg CaO称为1度，水中的Ca2＋和Mg2＋可用一定浓度的Y溶液进行滴定，Y跟Ca2＋和Mg2＋都以等物质的量完全反应。‎ ‎(1)现取某地区的地下水样品25.00 mL，用0.0100 mol·L－1Y溶液滴定，完全反应时消耗Y溶液15.00 mL。试计算该地下水的硬度，并判断是否符合饮用水标准。‎ ‎(2)如果每次分析时取的水样都是25.00 mL，为了便于计算，要求每消耗0.50 mL 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？‎ 答案：(1)25.00 mL水中含Ca2＋、Mg2＋的总的物质的量为：0.0100 mol·L－1×0.015 L＝1.5×10－4 mol 折合成CaO的质量为：1.5×10－4 mol×56 g·mol－1＝8.40×10－3 g 水的硬度为：8.40×10－3 g÷0.025 L×1000 mg·g－1÷10 mg/(L·度)＝33.6度 因硬度超过25度，故不符合饮用水标准。‎ ‎(2)设Y溶液的物质的量浓度为c，则(0.0100 mol·L－1×15.00 mL)∶(c×0.50 mL)＝33.6度∶1度 c＝8.92×10－3 mol·L－1。‎