苏教版高中化学选修化学与技术全套课件

苏教版高中化学选修化学与技术全套PPT课件

水的净化与污水处理学习目标1.了解天然水中所含有的主要杂质,知道生活用水的要求与处理方法,了解自来水生产的一般工艺流程,并能用盐类水解反应解释水处理工艺中的某些常见混凝剂净水的基本原理.2.了解污水处理的方法.课前自主学案一、生活用水的净化1．混凝法天然水中常含有一些悬浮物,通常很难用自然沉降法除去,因此需要加入________,利用其发生水解产生的胶体吸附水中的悬浮物形成较大的颗粒而沉淀,达到净水的目的.生活中主要采用明矾作混凝剂,其净水的原理为:混凝剂___________________________;_____________________________.利用混凝剂除去的是一些悬浮杂质,常用的混凝剂除明矾外,还有FeCl3等.三价铁盐能发生水解反应,生成的_____________能吸附水中的悬浮物而沉降,Fe(OH)3胶体水解反应的化学方程式为__________________________________,离子方程式是__________________________________.2.自来水的消毒方法水常用漂白粉或漂粉精[有效成分是Ca(ClO)2]、氯气、臭氧、二氧化氯(ClO2)等进行消毒、杀菌处理.这些物质的消毒作用是利用了它们具有的__________.强氧化性思考感悟1．自来水厂处理水的过程是什么？【提示】

(1)筛滤：用筛子对水进行筛滤，滤去颗粒较大的悬浮物。(2)沉淀：加入混凝剂静置，将水中的悬浮物沉淀到池底部。(3)过滤:使水通过细沙,以除去沉淀和残留的悬浮物.(4)曝气:把水暴露在空气中,使水与空气的接触面增大,增加水中氧的含量,以加速水中有机物的分解.(5)消毒:加入杀菌消毒剂杀灭水中的有害微生物.二、污水处理1.污水中的主要污染物有________、__________、植物养料、有机物质、其他矿物质、由土壤冲刷带来的沉积物、__________等,也可能会因情况不同而有不同成分.需氧废物传染性物质放射性物质2.污水处理的主要方法——生物化学方法(1)生物化学方法的定义:通常使用含有_______________的活性污泥,在强力通入空气(曝气)的条件下,微生物以水中的________为养料生长繁殖,将有机物分解为____、____等无机物,从而达到净化污水的目的.(2)生物化学方法的关键:培养好活性污泥中的_______,并提高处理过程的曝气效率,使需氧微生物获得足够的_____.大量需氧微生物有机废物CO2H2O微生物氧气3.水的DO与BOD(1)DO表示_______________.(2)BOD指水中有机物经微生物分解所需的氧气量,污水中有机物的含量越大,BOD越高,水的富营养化程度______.水中的溶解氧量越高4．城市污水的再利用城市污水中_________约占70%,其次是_________.工业污水中含有某些宝贵的资源,可________________.生活污水中含有_________________,是宝贵的肥源.城市污水经处理后,成为能二次利用的“中水”,可供农林灌溉、洒水、消防、冲洗厕所之用.在我国缺水严重的大连、青岛等城市,________缓解了水资源的短缺.工业污水生活污水回收再加工利用丰富的植物营养素“中水”思考感悟2.现代污水处理技术,按处理程度划分,可分为哪几种？【提示】可分为一级、二级和三级处理。一级处理,主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质,物理处理法大部分只能完成一级处理的要求.经过一级处理的污水,BOD物质一般可去除30%左右,达不到排放标准.一级处理属于二级处理的预处理.二级处理，主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD，COD物质)，去除率可达90%以上，使有机污染物达到排放标准。三级处理，进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂滤法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗析法等。课堂互动讲练现代水处理工艺要点一现代水处理工艺为：混凝→沉淀→过滤→消毒.1．混凝剂可加入Al3＋或Fe3＋,现代技术用聚合氯化铝和聚合硫酸铁作为混凝剂.2.混凝剂的净水原理是Al3＋或Fe3＋与水中的OH－结合成胶体,胶体能吸附水中的悬浮物质而沉降.

某综合实践活动小组到自来水厂进行参观,了解到源水处理成自来水的工艺流程示意图如下:例1(1)源水中含Ca2＋、Mg2＋、HCO、Cl－等,加入CaO后生成Ca(OH)2,进而发生若干个复分解反应,试写出其中任意一个反应的离子方程式_________________________________.(2)加入凝聚剂可以除去其中的悬浮固体颗粒，该过程是________(填写下列各项的序号)。①只有物理过程，无化学过程②只有化学过程，无物理过程③既有化学过程又有物理过程FeSO4·7H2O是常用的凝聚剂，加入后最终生成红褐色胶状沉淀，则这种沉淀是________。(3)通入二氧化碳的目的是_____________________和____________________________.(4)气体A的作用是___________________________.(5)下列物质中,____________可以作为气体A的代替品.(填写下列各项的序号)①ClO2

②浓氨水③SO2

④浓硫酸(2)加入凝聚剂除去其中的悬浮固体颗粒，该过程是既有胶体的吸附作用也有化学反应，所以既有化学过程又有物理过程。FeSO4·7H2O加入后生成红褐色Fe(OH)3胶状沉淀。(3)通入二氧化碳的目的是除去钙离子并调节溶液酸度。(4)气体A应是氯气，其作用是杀菌消毒。(5)可以找具有强氧化性的ClO2代替。【规律方法】本题以自来水的工艺流程为出发点，考查了离子反应、胶体性质、氯气的消毒原理等知识点，是一道综合性较强的实验流程题。在解题时注意与必修内容相结合，如离子方程式书写的准确性，CO2和Cl2

的用途等都是必修知识在化学与技术中的体现。变式训练1

(2010年邯郸调研)聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂，其单体是液态的碱式氯化铝[Al2(OH)nCl6－n]。本实验采用铝盐溶液水解絮凝法制备碱式氯化铝。其制备原料为分布广、价格廉的高岭土，化学组成为：Al2O3(25%～34%)、SiO2(40%～50%)、Fe2O3(0.5%～3.0%)以及少量杂质和水分。已知氧化铝有多种不同的结构，化学性质也有差异，且一定条件下可相互转化；高岭土中的氧化铝难溶于酸。制备碱式氯化铝的实验流程如下：根据流程图回答下列问题：(1)“煅烧”的目的是_______________________.(2)配制质量分数为15%的盐酸需要200mL30%的浓盐酸(密度约为1.15g/cm3)和_______g蒸馏水,配制用到的仪器有烧杯、玻璃棒、_______.(3)“溶解”过程中发生反应的离子方程式为__________________________________________.(4)加少量铝粉的主要作用是_________________.(5)“调节溶液pH在4.2～4.5”的过程中，除添加必要的试剂,还需借助的实验用品是_______;“蒸发浓缩”需保持温度在90～100℃,控制温度的实验方法是________________________________________________________________________.解析:本题以框图形式考查了新型混凝剂的生产工艺.对于框图题首先要找到突破口,依此推导.(1)高岭土中Al2O3不溶于酸,故煅烧的目的是改变Al2O3的结构,使其溶于酸.(2)利用稀释前后溶质质量守恒解题,设蒸馏水的质量为m,则有(m＋200mL×1.15g·cm－3)×15%＝200mL×1.15g·cm－3×30%，m＝230g.(3)高岭土煅烧后，Al2O3、Fe2O3均溶于盐酸,产生AlCl3、FeCl3.(4)加入少量铝粉的作用是除去溶液中的Fe3＋。(5)pH＝4.2～4.5必须用pH计或精密pH试纸测。答案：(1)改变高岭土中氧化铝的结构,使其能溶于酸(2)230量筒(3)Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O,Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O(4)除去溶液中的Fe3＋(5)pH计(或精密pH试纸)水浴加热饮用水消毒的常用方法要点二特别提醒：由于上述消毒方法可产生Cl2,Cl2与水中有机物反应生成致癌物质,因此现在又使用ClO2、Na2FeO4等消毒物质.

用自来水养鱼时,通常先将自来水晒一段时间后再注入鱼缸中,目的是(

)A．提高水温B．增加水中氯气的含量C．除去水中少量的次氯酸D．用紫外线杀死水中的细菌例2【解析】自来水中残留有Cl2，Cl2有毒，会使鱼类中毒。经日光曝晒时，Cl2和H2O反应生成HClO，HClO见光易分解，从而降低有害物质Cl2的含量。【答案】

C【规律方法】本题利用一些基本常识考查了对自来水消毒的认识，对同学们分析问题的能力和思维能力进行了综合考查。变式训练2

养殖场长途运输鱼苗时,需满足3个条件:①保持水中有适量的氧气;②及时排出鱼苗呼出的二氧化碳;③防止细菌滋生.已知下列物质加入水中都可以起到供氧、杀菌作用,在储运鱼苗的水中可加入的最佳药剂是(

)A．Na2O2

B．CaO2C．Cl2 D．H2O2解析：选B.解题时注意题给的附加条件,Na2O2与水反应过于激烈,会很快消耗完毕,生成的NaOH属强腐蚀性的物质;Cl2有毒;H2O2能提供O2,但不能吸收CO2.污水的处理方法要点三污水处理时，污水中的悬浮物可用混凝法除去；对其他溶解在水中的污染物，则要根据其化学性质采用有针对性的化学方法，如酸碱中和法、重金属离子沉淀法等。2．沉淀法对于含有重金属离子的工业废水,可以利用某些化学物质作为沉淀剂,与金属离子反应生成沉淀而析出,从废水中分离.例如，对于含有Hg2＋的废水,可向其中加入Na2S,使Hg2＋转化为HgS沉淀而除去:Hg2＋＋S2－===HgS↓.由于HgS在水中的溶解度极小,当S2－过量时,Hg2＋的浓度可降至极低.用这种处理方法,也能同时将水中所含的Pb2＋、Cu2＋等重金属离子除去,所以,经过处理的水成为不含重金属类污染物的水.3．处理工业废水还有其他方法，如氧化还原法等。在实际处理工业废水时，根据污染物组成和回收用水水质要求的不同，经常需要采用多种技术分步处理，才能达到排放标准或复用指标。

为了测量水中有机物等还原性污染物的含量,通过把1L水样与强氧化剂完全作用时消耗氧化剂的量,折算成以氧气为氧化剂时的质量(O2mg·L－1)来表示,称为该水样的化学耗氧量(COD).我国明文规定:COD>500mg·L－1的污水不得直接排放.为了测定某工业废水的COD,实验如下:量取废水样品20.00mL,加入0.100mol·L－1KMnO4溶液10.00mL和少量稀H2SO4,在一定条件下充分反应后,再用0.200mol·L－1的草酸钠(Na2C2O4)溶液滴定过量的KMnO4,达到滴定终点时消耗Na2C2O4溶液11.00mL.例3(1)写出酸性介质中KMnO4(被还原为Mn2＋)与Na2C2O4(被氧化为CO2)反应的离子方程式_____________________________________________________________________________________.(2)计算该水样的COD，写出计算过程。(3)如果每次取水样20.00mL，加入等体积的0.100mol·L－1酸性KMnO4溶液；为简化计算，令滴定过量KMnO4时，每消耗1.00mLNa2C2O4溶液，就相当于水样的COD为10mg·L－1，该Na2C2O4溶液的物质的量浓度应配制为多少？【答案】见解析【规律方法】本题题干内容很多,注意分析和提取有效信息,关键在于理解COD的含义,利用滴定实验原理,结合计算,巩固数据处理的能力.变式训练3某工厂排出的废水中含游离氯(Cl2)和H＋的物质的量浓度分别为0.015mol/L和0.001mol/L，废水的排出速率为10.0mL/s。为除去游离氯，并使废水呈中性，某课外活动小组学生设计如图所示方案：在A、B两处分别注入物质的量浓度为0.1mol/L的NaOH溶液及0.15mol/L的Na2SO3溶液，以中和H＋并还原Cl2。已知Cl2和Na2SO3溶液反应的化学方程式为Cl2＋Na2SO3＋H2O===Na2SO4＋2HCl。(1)A处注入的溶液是________,B处注入溶液与废水发生反应的离子方程式为____________________________________________________________.(2)试计算两种溶液的注入速率(mL/s),写出计算过程.解析：分析题给信息，结合物质的性质，不难分析出应用Na2SO3除Cl2，用NaOH溶液除H＋。由于Na2SO3被Cl2氧化时生成HCl，反应方程式是Na2SO3＋Cl2＋H2O===Na2SO4＋2HCl，所以应先用Na2SO3溶液除去Cl2后，再加入NaOH溶液除去H＋。结合有关反应的化学方程式即可求出两种溶液的流速。硬水软化

课堂互动讲练知能优化训练课前自主学案学习目标硬水软化学习目标1.了解水的硬度及其表示方法。2．了解硬水软化的方法及原理。课前自主学案一、暂时硬度和永久硬度水的硬度一般是指水里含_______离子浓度的总和,单位为毫摩/升(mmol·L－1).一般把1L水里含有10mgCaO(或含相当于10mgCaO的物质,如含7.1mgMgO)称为1度(1°).钙、镁1．硬水和软水硬水:_____________________________.如矿泉水、自来水,以及自然界中的地面水和地下水等.软水:只溶有少量或不含钙离子、镁离子的水.区别硬水与软水的方法:(1)加入肥皂水振荡,有大量泡沫产生的是软水,泡沫很少且有沉淀产生的是硬水.溶有较多的钙离子、镁离子的水____________________________;____________________________.2．水的硬度暂时硬度:由______________________引起的硬度.永久硬度:由______________________引起的,不能用煮沸法消除的硬度.暂时硬度和永久硬度的区别在于所含的主要阴离子种类不同,天然水的硬度是_________与________

的总和.Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2钙、镁的硫酸盐或氯化物暂时硬度永久硬度思考感悟1．(1)水为什么存在硬度？(2)毛巾使用久了为什么会变硬？二、硬水软化1．加热法(适用于降低水的暂时硬度)Ca(HCO3)2;_____________________Mg(HCO3)2

.______________________其中值得注意的是:煮沸时分解形成的碳酸镁在继续受热的情况下生成更难溶解的Mg(OH)2沉淀,反应方程式是：MgCO3＋H2O._____________________Mg(OH)2↓＋CO2↑2．药剂软化法在水里加入适当的药剂,使溶解在水里的钙、镁盐转化为难溶于水的物质[如CaCO3、Mg(OH)2等沉淀]从水中析出,进而达到软化硬水的目的.常用的药剂有______、______等.3．离子交换法离子交换法是使离子交换树脂上的离子与水中的离子进行交换,以除去水中的阴、阳离子的方法.石灰纯碱nHR＋Mn＋MRn＋nH＋mROH＋Ym－RmY＋mOH－由以上两式可知，在离子交换反应中，水中的阳离子、阴离子被转移到了离子交换树脂上，而离子交换树脂上可交换的H＋或OH－转入水中。在进行水处理时，如果需要将水中的阳离子、阴离子都除去，阳离子交换树脂和阴离子交换树脂可以交替使用。交换完成后的树脂用强酸或强碱的稀溶液处理可重新恢复交换能力，这个过程叫做树脂的再生。离子交换技术在水处理领域中有着广泛的应用。通过离子交换可以除去水中的无机盐，但是不能除去水里的细菌和病毒，因此在生产纯净水的过程中，还需要借助其他的技术。思考感悟2．用离子交换树脂软化水，是先把水通过阳离子交换树脂，还是先通过阴离子交换树脂？为什么？若顺序反过来，则硬水中的Ca2＋、Mg2＋等阳离子与阴离子交换树脂中的OH－起反应，而生成沉淀，影响离子交换的效率。课堂互动讲练水的硬度要点一如果水的硬度是由Ca(HCO3)2或Mg(HCO3)2所引起的,这种硬度叫做暂时硬度;如果水的硬度是由钙和镁的硫酸盐或氯化物等引起的,这种硬度叫做永久硬度.天然水大多同时具有暂时硬度和永久硬度.水的硬度过高对生活和生产都有害处.例如,洗涤用水如果硬度太高,水中的Ca2＋、Mg2＋与肥皂反应生成不溶于水的物质,不仅浪费肥皂,也洗不净衣物.在工业上对水的硬度也有要求,如锅炉用水如果硬度太高,长期烧煮后,水里的钙盐和镁盐会在锅炉内结成锅垢,使锅炉内金属管道的导热能力大大降低,不但浪费燃料,而且会导致管道局部过热,使锅炉管道变形或损坏,严重时会引起爆炸事故.所以硬水的软化非常重要.

(2011年龙岩调研)下列有关水的叙述中,错误的是(

)A．硬水中的Ca2＋、Mg2＋有阻碍肥皂起泡的作用B．用漂白粉对自来水消毒会增加水的硬度C．锅炉用水必须经过软化D．用磺化煤软化的水不能饮用【解析】用磺化煤软化的硬水可以用作饮用水,而其他选项均正确.【答案】

D例1变式训练1锅炉水垢的主要成分是(

)A．CaCO3、MgCO3

B．CaSO4、MgCO3C．CaCO3、Mg(OH)2D．CaSO4、CaCO3解析:选C.锅炉烧水主要是将水的暂时硬度降低,发生的反应为:又因为煮沸时分解形成的碳酸镁在继续受热的情况下生成更难溶解的Mg(OH)2,即发生反应MgCO3＋H2OMg(OH)2↓＋CO2↑,因此锅炉水垢的主要成分是CaCO3、Mg(OH)2.石灰——纯碱药剂软化法的化学原理要点二加入的消石灰与硬水中的钙、镁等离子作用：Ca(OH)2＋Ca(HCO3)2===2CaCO3↓＋2H2O2Ca(OH)2＋Mg(HCO3)2===2CaCO3↓＋Mg(OH)2↓＋2H2OMgSO4＋Ca(OH)2===CaSO4＋Mg(OH)2↓后继续加入的碳酸钠与CaSO4、过量的石灰水作用：Na2CO3＋CaSO4===Na2SO4＋CaCO3↓Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH生成的碳酸钙和氢氧化镁沉淀物可过滤除去。

(2011年保定调研)用石灰­纯碱法软化硬水时,加入石灰的作用是(

)A．能降低水的永久硬度B．能同时降低水的永久硬度和暂时硬度C．将硬度全部转化为Ca2＋的硬度D．将硬度全部转化为Mg2＋的硬度【解析】加石灰,使Mg2＋转化为Mg(OH)2沉淀,水的硬度全部转化为Ca2＋的硬度.【答案】

C例2变式训练2

1L水中溶有Mg(HCO3)2和CaCl2,其浓度分别是bmol/L和2bmol/L,现有一种试剂(适量)能把Ca2＋、Mg2＋除去,这种试剂最好选用(

)A．Ca(OH)2 B．NaOHC．NaHCO3 D．Na2CO3离子交换软化法要点三离子交换法:利用了离子交换反应原理,软化水的质量高.常用离子交换树脂或磺化煤转化硬水.用磺化煤(NaR)作离子交换剂:2NaR＋Ca2＋===CaR2＋2Na＋,2NaR＋Mg2＋===MgR2＋2Na＋.用食盐溶液浸泡可使失去软化能力的磺化煤再生:CaR2＋2Na＋===2NaR＋Ca2＋,MgR2＋2Na＋===2NaR＋Mg2＋.

盐酸预处理强酸型阳离子交换树脂,使之转变为HR,并用蒸馏水洗涤至中性,然后用该树脂软化100mL含0.001molMg2＋的中性溶液,使Mg2＋完全被树脂所交换,再用100mL蒸馏水洗涤树脂.将交换液和最后的洗涤液收集在一起,所得溶液中H＋的物质的量浓度为(

)A．1×10－2mol/L B．5×10－3mol/LC．1×10－3mol/L D．2×10－3mol/L例3【答案】

A变式训练3

氢型阳离子交换树脂的主要反应可表示为:2HR＋M2＋===MR2＋2H＋.若将100mL只含Ca2＋的水经过此阳离子交换柱后,流出液用0.1000mol·L－1NaOH溶液中和,用去NaOH溶液20.00mL.则此100mL水中含Ca2＋(

)A．160.00mg B．80.00mgC．40.00mg D．120.00mg解析：选C。本题可以采用逆推法求解，即根据用去NaOH溶液的体积求出溶液中H＋的物质的量，然后再进一步求出Ca2＋的质量。

海水淡化

课堂互动讲练知能优化训练课前自主学案学习目标

海水淡化学习目标1.了解蒸馏方法的原理。2．了解电渗析法的原理及其应用。3．了解反渗透淡化海水的原理。4．了解冷冻法原理。课前自主学案海水淡化又称______,它是利用物理、化学、生物方法将海水中溶解的盐脱除.海水淡化的方法有蒸馏法、膜法、冷冻法、离子交换法等,其中蒸馏法、膜法是主要方法.脱盐一、蒸馏法海水淡化处理多用蒸馏法.蒸馏法是将水加热至105℃蒸发汽化,然后将蒸汽冷凝而得到蒸馏水的方法.蒸馏法的特点是设备结构简单、易操作、淡水质量好,缺点是________.将发电厂等工业余热用于海水淡化是经济合理的途径.能耗大其中普遍采用的是多级闪急蒸馏法,70%的淡化海水是用这种方法生产的.常压下,水的沸点是100℃,减压时水的沸点降低.“多级闪急蒸馏法”就是设计了一种压强一个比一个低的蒸发室,将它们连通在一起,当高温海水从它们中间通过时,水就会被瞬间蒸发变为水蒸气,经冷凝成为淡水.思考感悟1．什么是减压蒸馏？【提示】当压强降低时，液体的沸点也降低。因此，降低容器内的压强，可使液体在较低温度下沸腾。在低于常压下进行的蒸馏过程，通常称为减压蒸馏。二、电渗析法电渗析是指利用阴、阳离子交换膜对阴、阳离子的____________,在外加直流电场作用下,使水中的一部分离子转移到另一部分水中而达到除盐目的的方法.选择透过性将具有选择透过性的___________________与__________________交替排列,组成多个相互独立的隔室,在外加电场的作用下,阴、阳离子定向移动,隔室内海水被淡化,而相邻隔室内的海水被浓缩,淡水与浓缩海水得以分离.阳离子交换膜(阳膜)阴离子交换膜(阴膜)思考感悟2．电渗析法淡化海水的原理是什么？【提示】电渗析法中阴离子交换膜只允许阴离子通过,阳离子交换膜只允许阳离子通过.

在外加电场的作用下,阴离子透过阴离子交换膜迁移到阳极区,阳离子透过阳离子交换膜迁移到阴极区.三、反渗透法利用只允许_____通过,不允许_____通过的半透膜,将海水与淡水分离.利用反渗透技术可以大量、快速地生产淡水.寻找更理想的渗透膜,提高海水淡化效率是目前努力的方向.溶剂溶质思考感悟3．反渗透法的关键是什么？【提示】关键是寻找更理想的渗透膜，提高海水淡化效率。四、冷冻法把冷海水喷入_______,部分海水蒸发吸热使其余海水冷却形成冰晶.冰晶中杂质含量比原溶液中少,将冰晶处理后可得到淡水.真空室课堂互动讲练海水淡化的方法要点一海水淡化的方法已有十几种,主要的有蒸馏法、电渗析法、冷冻法、反渗透法、太阳能法、离子交换法等.其中蒸馏法的历史最久,技术和工艺也比较完善,是目前海水淡化的主要方法.(内容详见课前自主学案)例1【解析】明矾的成分是KAl(SO4)2·12H2O,加入到海水中只能除去OH－或Ba2＋等,对Na＋、Cl－、Mg2＋、Ca2＋等无影响,起不到淡化的作用.【答案】

A解析：选D。海水淡化耗能大，成本高，这是传统淡化法，现在研究出许多新的方法如离子膜分离法、离子交换法等，耗能成本都大为降低，可以形成规模化生产。电渗析法淡化海水的原理要点二现在大规模淡化海水则采用电渗析法.如下图所示:海水进入电渗析装置后,在电场作用下,钠离子和氯离子都要作定向移动:钠离子向阴极移动,氯离子向阳极移动,但阳离子选择性透过膜只能让钠离子通过,阴离子选择性透过膜只能让氯离子通过,所以,在电渗析装置中就出现了“一格海水被浓缩,另一格海水被淡化”的情况,我们只需要将淡水引出即得淡化水,而浓缩后的卤水则可以作为海水加工的原料得到进一步的利用.

阳离子交换膜能在直流电场的作用下选择性地透过电解液中的阳离子使向阴极迁移,阴离子交换膜则能在直流电场的作用下选择性地透过电解液中的阴离子使向阳极迁移.同时在电解槽(称为“电渗析器”)中使用合适型号的这两种膜(简称“阳膜”和“阴膜”),可以在直流电场的作用下进行海水的电渗析脱盐而使海水淡化.例2脱盐时，各隔室相间流动着“淡水”和“浓水”；在流动着“极水”的以石墨为电极材料的两极发生电解反应。根据需要，可将几台电渗析器串联使用。图中标写的离子符号，提供思考其在电场中的迁移方向。回答下列问题：(1)分别写出海水在电渗析器中脱盐时所得主要阳极产物和主要阴极产物的化学式。用石棉布为隔膜的一般的惰性阳极电解槽来电解海水，能用来生产H2吗？为什么？(2)致力于发展电渗析法、反渗透法等海水淡化新技术的直接社会效益是什么？(3)已成功地联合应用海水淡化新技术和一般的离子交换树脂净水法，由海水制得纯水。又知海洋水能源(海洋水能发电)有其巨大的开发前景。你认为应怎样综合开发海洋能源，促成人类进入氢能时代？【解析】

(1)阳极:2Cl－－2e－===Cl2↑;阴极:2H＋＋2e－===H2↑.因为氯气可以和烧碱反应,所以不能用于制氯气,但制氢气没有什么问题.(2)从以上原理看,至少可以得到电解产物氯气、氢气和高浓度的烧碱,同时得到淡水及可用于进一步利用的浓缩海水.【答案】

(1)Cl2、H2;可以;因为阴极发生的反应可以得到H2.(2)制氯气、氢气和高浓度的烧碱,同时得到淡水及高浓度卤水.(3)思路提示:太阳能发电,电渗析电解得氯碱类产品及淡水,卤水的进一步开发利用.变式训练2自然环境提供的能够被人类利用的资源并不丰富，而且资源缺乏的形式日益严峻。地球的海水总量约为1.4×1018t，是人类最大的资源库。电渗析法是近年发展起来的一种较好的海水淡化技术，其原理如下图：电渗析淡化海水原理示意图(1)电渗析法的主要原理是____________________________________________________________.(2)①是______(填“淡水”或“浓水”)室,由Ⅱ口排出的是______(填“淡水”或“浓水”).解析:利用电场作用,使海水中阴、阳离子分别向阳、阴极定向移动,但在阳膜和阴膜的离子选择透过性作用下,使有的间隔内离子浓度变大(如②间隔),有的间隔内离子浓度变小(如①间隔),这样就可以在不同的间隔内分别得到浓水和淡水.答案：(1)在电场作用下，海水中的阳离子趋向阴极，阴离子趋向阳极，但阳离子只能透过阳膜，却被相邻的阴膜阻挡，阴离子与此相反，形成含盐多的浓水和含盐少的淡水(2)淡水浓水专题1多样化的水处理技术

复习课件第一单元水的净化与污水处理第二单元硬水软化第三单元海水淡化1.混凝法除天然水中固体杂质和悬浮物（1）混凝法就是在天然水中加入_____，使细小的悬浮物和胶体聚集成较大的颗粒而沉淀，然后______除去的方法。天然水中杂质含量超过一定标准时会影响水体的____作用，需要_________后才能使用。生活用水的净化途径主要包括除去水中的_______和______，_____，除去水中的异味等。人工净化固体杂质悬浮物消毒混凝剂自净过滤第一单元水的净化与污水处理笃学一生活用水的净化（2）混凝剂，又叫做_________，可以除去水中的悬浮物质。常见的混凝剂有______________________________，有时还常用“聚合铝”，即由碱式氯化铝聚合而成的化合物聚氯化铝。（3）铝盐净水的原理：铝盐是强电解质，溶于水后完全电离出______，_____水解生成______________________可以吸附形成沉淀，使之从水中分离出来。原理为氢氧化铝胶体因吸附溶液中的阳离子而带正电荷。天然水中的杂质大多为_____________________，因此，带_____电荷的__________能吸附水中________________的胶粒，并使这些杂质与氢氧化铝胶体一起___________。其他如________、________、________、____________也有相同功效。化学沉降剂铝盐（硫酸铝、明矾、碱式氯化铝等）Al3＋Al3＋氢氧化铝胶体悬浮于水中的杂质氢氧化铝带负电荷凝聚而沉降硫酸铝硫酸亚铁氯化铁碱式氯化铝正2.水的消毒常用消毒剂有_______、________________、________、____________等。利用的是这些物质的___________，将细菌和病毒杀死而起到消毒效果。3.除水的异味活性炭颗粒的___________大，______能力强。让水通过由细小的活性炭颗粒组成的滤床可去除水中的异味。氯气漂白粉、漂白精臭氧二氧化氯比表面积吸附强氧化性1.污水中的污染物污水中的主要污染物有___________、____________、__________、______________、______________________、___________________________、___________等，也可能会因情况不同而含有不同成分。2.污水处理的主要方法——生物化学方法（1）生物化学方法的定义：通常使用含有_________________的活性污泥，在强力通入空气（曝气）的条件下，微生物以水中的_________为养料生长繁殖，将有机物分解为______________、______等无机物，从而达到_______的目的。（2）生物化学方法的关键：培养好活性污泥中的_______，并提高处理过程的曝气效率，使需氧微生物获得足够的_____。需氧废物传染性物质植物养料有机物质其他矿物及化学物质由土壤冲刷带来的沉积物放射性物质大量需氧微生物有机废物有机废物水微生物氧气净水笃学二污水的处理3.水的DO与BOD

（1）DO表示_________________。（2）BOD指____________________分解所需的氧气量。污水中________________，_______越高，水的富营养化程度________。4.城市污水的再利用城市污水中_______约占70%，其次是________。工业污水中含有某些宝贵的资源，可____________。生活污水中含有_________________，是宝贵的肥源。城市污水经处理后成为__________________，可供__________、_____、_____、_________、之用。在我国缺水严重的大连、青岛等城市，________缓解了水资源的短缺。水中的溶解氧量水中有机物经微生物有机物的含量越大BOD越高工业污水生活污水回收再利用丰富的植物营养素能二次利用的“中水”“中水”农林灌溉洒水消防冲洗厕所【慎思1】提示

不是。澄清的水只是没有固体杂质和悬浮物，可能含有大量的细菌、病毒等微生物，需继续消毒杀菌才能变成干净的水。澄清的水是干净的吗？为什么？【慎思2】提示（1）筛滤：用筛子对水进行筛滤，滤去较大的悬浮物。（2）沉淀：加入混凝剂静置，将水中的悬浮物沉淀到池底部。（3）过滤：使水通过细沙，以除去沉淀和残留的悬浮物。（4）曝气：把水暴露在空气中，使水与空气的接触面增大，增加水中氧的含量，以加速水中有机物的分解。（5）消毒：加入杀菌消毒剂杀灭水中的有害微生物。自来水厂处理水的过程是什么？【慎思3】提示不同。FeCl3水解生成Fe（OH）3胶体只能起到净水作用。而Na2FeO4具有强氧化性，可以杀菌消毒还原为Fe3＋后再水解为Fe（OH）3胶体又可起到净水作用。

FeCl3与Na2FeO4在净水中的作用相同吗？为什么？获得饮用水，凝聚过程中除去其中的悬浮物，常加入的净水剂是（）。A.明矾B.NaClC.Ca（ClO）2D.FeCl3解析NaCl不用于净水，Ca（ClO）2用于杀菌消毒，而不能使水中的悬浮杂质沉降，铝盐和铁盐形成Al（OH）3胶体和Fe（OH）3胶体，可吸附水中的固体小颗粒而沉降，从而达到净水的目的。答案AD【例1】天然水到饮用水净化一般需要经过的步骤除沉降悬浮物外，还需要（）。A.煮沸 B.过滤C.杀菌消毒 D.蒸馏解析天然水含有很多杂质如泥土、难溶性无机盐、可溶性无机盐，微小的固体物质和致病菌等，必须经过综合处理才能达到饮用标准，一般必须经过沉降悬浮物、杀菌消毒等步骤。答案C【体验1】下列方法不能用于对饮用水进行杀菌消毒的是（）。A.加热煮沸 B.加入Ca（ClO）2

C.加入纯碱 D.加入ClO2解析细菌主要由蛋白质构成，杀菌的实质是用强氧化剂或在高温条件下使菌体蛋白质变性，对少量水通常使用加热煮沸法来杀菌消毒，对大量水多用氧化剂来杀菌消毒，故C不正确。答案C【例2】下列物质可以代替漂白精的是（）A.浓氨水 B.Na2CO3

C.Na2FeO4 D.NaOH解析漂白精主要成分Ca（ClO）2具有强氧化性，可用于杀菌消毒，四个选项中具有强氧化性的物质是Na2FeO4，因为Fe元素为＋6价。答案

C【体验2】污水处理的主要方法有：①中和法；②化学沉淀法；③氧化还原法；④过滤法。其中属于化学方法的有（）A.①②③ B.①②④C.②③④ D.①②③④解析本题考查了物质分离的方法。中和法、化学沉淀法（加入化学试剂形成沉淀）和氧化还原法均属于化学方法，而过滤法是分离难溶性固体和液体分离的方法，属于物理方法。 答案A【例3】请回答下列问题：（1）向中和反应池中通入压缩空气的作用是____________。（2）若废水中细菌含量较高，往往用漂白粉代替石灰乳沉淀Zn2＋，漂白粉沉淀Zn2＋的离子方程式是________________________________________。（3）污泥处理系统除去污泥后，可得到的工业副产品有________（填化学式）。（4）薄膜液体过滤器是将膨体聚四氟乙烯专利技术与全自动控制系统完美地结合在一起的固液分离设备。为提高薄膜液体过滤器的过滤能力，废水处理系统工作一段时间后，需要对薄膜进行化学处理，薄膜定期处理的方法是___________________________________________。（5）经上述工艺处理后的废水pH＝8，此时废水中Zn2＋的浓度为________mg·L－1（常温下，Ksp[Zn（OH）2]＝1.2×10－17），________（填“符合”或“不符合”）国家环保标准。定期清洗滤膜上残存的Zn（OH）2等杂质，以免堵塞膜孔影响过滤流量等等。其中化学处理的方法是定期清洗滤膜上残存的Zn（OH）2等杂质。（5）先将国家环保标准值中的数据转换成Zn2＋物质的量浓度值，再计算要控制的c（OH－）的值，最后求pH（注意：实际计算时，无须每一步都算到底）。1.天然水中钙、镁离子的作用天然水中含有钙、镁等离子，含有少量Ca2＋、Mg2＋的水对人体是有利的。Ca2＋可以补充______和_____所需要的钙，Ca2＋、Mg2＋能减缓铁制输水管道上____的溶出。但有些地区的天然水中含有较多的钙、镁离子，这种水叫做______。这种水不宜洗涤衣物。工业锅炉若使用硬水，容易_________。锅炉壁上形成水垢后，不但浪费燃料，甚至可能引起____________。牙齿骨骼硬水沉积水垢锅炉爆炸铅第二单元硬水软化笃学一暂时硬度和永久硬度2.硬水和软水硬水：含有较多_________________的水。软水：含有少量__________或不含___________的水。3.暂时硬度和永久硬度暂时硬度：水的硬度是由_________________________引起的。永久硬度：水的硬度是由_______________________等引起的。天然水大多同时具有暂时硬度和永久硬度。Ca2＋、Mg2＋Ca2＋、Mg2＋Ca2＋、Mg2＋Ca（HCO3）2或Mg（HCO3）2钙、镁的硫酸盐或氯化物加热法

药剂法

离子交换法

加热法

药剂法

离子交换法

纯碱

石灰

笃学二硬水软化阳离子交换树脂

阴离子交换树脂

Ca2＋、Mg2＋

H＋、OH－

硬水软化

（3）离子交换法的特点和应用。①特点：离子交换树脂使用一段时间后就失去了______的能力。可用_____________的稀溶液处理使之再生，即发生上述离子交换反应的逆反应。这种软化硬水的方法具有比药剂软化法______、______、________、______等优点。②应用：离子交换法是目前常用的______方法，使用比较普遍。例如__________和实验室去______的制备。软化硬水强酸或者强碱质量高设备简单占用面积小操作方便软化机软化水离子水硬水软化解析硬水与软水的区分是Ca2＋、Mg2＋含量的多与少，不是有与没有，故A项不对；煮沸的过程是Ca（HCO3）2、Mg（HCO3）2的分解以及MgCO3转变为Mg（OH）2的过程，故C项对；煮沸时能使含暂时硬度较高的硬水中的Ca2＋、Mg2＋浓度降低，但不一定能降低到软水中Ca2＋、Mg2＋的含量标准，更何况有的硬水中的硬度更多是由于永久硬度造成的，故B项不对；磺化媒只能交换阳离子，水中还含有多种阴离子和交换出的大量Na＋，故D项不对。答案C解析此题考查的是硬水的概念，含Ca2＋、Mg2＋较多的水为硬水。由CaSO4、CaCl2、MgSO4、MgCl2等引起的硬水叫永久硬水，加热不能除掉永久硬度。答案A下列方法中能同时除去硬水中暂时硬度和永久硬度是（）。①蒸馏②煮沸③加纯碱④加石灰⑤离子交换

A.①②③ B.①③⑤

C.②③⑤ D.③④⑤解析本题首先需要了解硬水中暂时硬度和永久硬度指的是Ca2＋、Mg2＋对应的什么产物，然后根据题意进行采用除杂的方法进行除去。能同时除去硬水中暂时硬度和永久硬度的方法可以采用使水形成蒸气，采用加入纯碱的方法使Ca2＋、Mg2＋生成沉淀而除去，另外还可以采用离子交换的方法进行除去。答案B【例2】

磺化媒（代表式NaR）是一种钠离子型交换剂，它能使硬水中的Ca2＋、Mg2＋通过交换除去而软化。现在海水（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，其流程如图所示。（1）现有氢型阳离子交换树脂和羟型阴离子交换树脂，则（填代表式）A柱是______，B柱是_______。（2）按上述顺序装柱的理由是______________。【体验2】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，逐一分析两种顺序能否顺利进行海水的淡化。答案（1）HR

ROH（2）若先将海水通过ROH，溶液中会生成较多的OH－，使Mg2＋转化为Mg（OH）2沉淀，造成堵塞而使海水淡化失败1.概念：海水是一种不容忽视的潜在水源，海水淡化技术是解决________紧缺问题的关键。海水淡化又称_________，它是利用__________、_________、_________方法将海水中溶解的盐脱除。2.方法：海水淡化的方法有__________、________、________、___________等，其中________、______是主要方法。淡水资源脱盐物理化学生物蒸馏法膜法冷冻法离子交换法蒸馏法膜法第三单元海水淡化笃学一海水淡化的概念与方法1.蒸馏法（1）类型：_______与_________。（2）实际应用：蒸馏法淡化的水量约占世界海水总淡化量的______。实际应用中，人们采用降低容器内压强的方法使水在比较______的温度下沸腾，并充分利用_________，使该法得以普及。蒸馏减压蒸馏70%热交换技术低笃学二海水淡化技术2.电渗析法基本原理：在电渗析槽里，阴、阳离子交换膜把渗析槽分隔成____个区域（如教科书中电渗析原理示意图），两端的两个区域的电极分别与_________的两极相连。装满海水后，在外加_______的作用下，处于中间位置________里的__________分别透过__________________________迁移到阳极区、阴极区，中间水槽里的水含盐量就_____了。三直流电源电场海水槽阴、阳离子阴离子交换膜、阳离子交换膜降低3.反渗透法（1）渗透压：用一种渗透膜把____________的两种水溶液隔开，将发生______现象。浓度______的溶液中的水分会通过半透膜渗透到浓度______的溶液中，使原来________的一侧溶液液面升高，当液面升高产生的压力达到一定的数值时能阻止水的继续______，这个压力称为_______。（2）基本原理：如果在___________的溶液一侧施加一定的压力，可以迫使水从_______一侧向_______一侧渗透，使_________浓度增大。含盐浓度不同渗透较小较大浓度较大渗透渗透压含盐浓度较大浓溶液稀溶液浓溶液4.冷冻法基本原理：把

喷入

，部分海水蒸发吸热使其余海水冷却形成

。

中的杂质要比原溶液中少得多。将得到的冰晶用适量的淡水

、

，就得到淡水。冷海水真空室冰晶固体冰晶淋洗熔化【慎思1】【慎思2】【慎思3】电渗析法将海水淡化的原理是什么？怎样形成闭合回路的？提示电解原理。外电路靠电子定向移动，内电路靠阴阳离子分别向两极透过阴阳离子交换膜定向移动形成电流。要因地制宜地选择海水淡化的方案，需注意哪些问题？提示①该地区的地理环境；②该地区所需淡水量的多少；③经济状况；④技术条件。反渗透法的特点是什么？关键是什么？提示①寻找理想的渗透膜。②提高海水的淡化效率。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除去所含离子【例1】解析A项中明矾是KAl（SO4）2·12H2O，加入到海水中能除去OH－或Ba2＋等，但对Na＋、Cl－、Mg2＋、Ca2＋等无影响，起不到淡化海水的作用，另外，加入明矾，对水的质量要求较高的生活用水，会有对人不利的因素，不可行；B项中是海水淡化常用的一种方法；C项中由于降温，物质的溶解性降低，而使水得到淡化；D项中此法普通水都可以纯净化，海水当然可以淡化。答案A水资源非常重要，联合国确定2003年为国际淡水年。下列关于水的说法中错误的是（）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的含量比深井水中的少D.在0℃以上，温度越高，水的密度越小解析水在4℃时，ρ＝1g·cm－3，小于4℃时热缩冷胀，高于4℃时，热胀冷缩。答案D【体验1】海水在电渗析器中部分变成淡水的原理，示意图如图所示电渗析器中由许多对阳、阴膜围成的许多“隔室”的宽度都很窄。脱盐时，各隔室相间流动着“淡水”和“浓水”；在流动着“极水”的以石墨为电极材料的两极发生电解反应。根据需要，可将几台电渗析器串联使用。图中标写的离子符号，提供思考其在电场中的迁移方向。回答下列问题：（1）分别写出海水在电渗析器中脱盐时所得主要阳极产物和主要阴极产物的化学式。用石棉布为隔膜的一般惰性阳极电解槽来电解海水，能用来生产H2吗？为什么？（2）致力于发展电渗析法、反渗透法等海水淡化新技术的直接社会效益是什么？（3）已成功地联合应用海水淡化新技术和一般的离子交换树脂净水法，由海水制得纯水。又知海洋水能源（海洋水能发电）有其巨大的开发前景。你认为应怎样综合开发海洋能源，促成人类进入氢能时代？解析（1）阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑；阴极：2H＋＋2e－===H2↑。因为氯气可以和烧碱反应，所以不能用于制氯气，但制氢气没有什么问题。（2）从以上原理看，至少可以得到电解产物氯气、氢气和高浓度的烧碱，同时得到淡水及可用于进一步利用的浓缩海水。答案（1）Cl2、H2；可以；因为阴极发生的反应可以得到H2。（2）制氯气、氢气和高浓度的烧碱，同时得到淡水及高浓度卤水。（3）思路提示：太阳能发电，电渗析电解得氯碱类产品及淡水，卤水的进一步开发利用。海水约占地球现有总水量的97.5%，海水淡化问题成为科学家的主要研究方向。下列淡化海水的方法不可行的是（）。A.加化学试剂，使海水中的盐分沉淀B.利用太阳能，将海水蒸馏而去掉盐分C.将海水通过离子交换树脂而除去盐分D.利用半透膜，采用反渗透法而除掉盐分解析海水中Na＋等离子不能通过加化学试剂而沉淀，A项错误；B项为蒸馏法淡化海水，C项为电渗析法淡化海水，D项为反渗透法淡化海水。答案

A【体验2】谢谢氨的合成智利硝石(NaNO3)弗里茨·哈伯：氮的固定把大气中的游离态的氮转化为氮的化合物2、类别：②人工固定：合成氨等。1、定义：①天然固定：豆科植物的根瘤菌固氮、雷雨天产生NO气体缺氮的棉花合成氨条件的选择问题：请同学们分析合成氨反应有什么特点？特点：a、可逆反应b、正反应放热c、正反应是气体体积减小的反应。N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)

△H＝－92.4kJ·mol－1基本目的：a、尽可能加快反应速率

b、尽可能提高反应进行的程度一、合成氨条件的选择依据：外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响合成氨条件的选择

合成氨条件的选择反应条件分析角度使合成氨的速率快使平衡混合物中氨的体积分数高压强温度催化剂高温高压使用高压低温无影响N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)

△H＝－92.4kJ·mol－1

合成氨条件的选择合成氨适宜的条件：催化剂：铁触煤压强：20MPa~50MPa温度：450℃（催化剂活性最大）合成氨的实地照片二、合成氨的生产工艺:氨合成塔合成氨的关键设备合成氨的生产工艺

充分利用反应放出的热量为原料气预热

把反应时生成的热，传递给需要预热的气体，并冷却反应后生成的气体

2.对照氨合成塔中原料气在热交换器中的流向，说明热交换器的作用。3.工业上从上到下将催化剂分成四层，在层与层之间冷激气和反应气混合。这样设计的原因是什么？

及时降低反应混合物的温度，提高反应物的浓度，提高氨气的产率。工业合成氨的原料1.(1)物理方法：液化空气，再利用N2的沸点比O2低，蒸馏出N2----氮气的沸点低先汽化。化学方法：将空气依次通过NaOH溶液、浓硫酸、灼热的铜网，除去CO2、水和O2，得到较纯净的N2。氯碱生产

课堂互动讲练知能优化训练课前自主学案学习目标

氯碱生产学习目标1.掌握隔膜法和离子膜法电解食盐水的原理和方法。2．了解法拉第电解定律。课前自主学案一、食盐水的电解原理氯化钠是强电解质,在水中完全电离;水是弱电解质,微弱电离,因此食盐水中存在着Na＋、Cl－、H＋、OH－四种离子.通电前,这些离子在溶液里自由移动;通电后,带负电荷的OH－和Cl－向阳极移动,带正电荷的Na＋和H＋向阴极移动.在阳极上,Cl－失去电子被氧化成氯原子,氯原子结合成氯分子形成氯气;在阴极上,H＋得到电子被还原成氢原子,氢原子结合成氢分子形成氢气.电极上发生的反应分别为:阳极:___________________

(氧化反应)阴极:__________________(还原反应)这种使电流通过电解质溶液或熔融态的电解质,在阴、阳两极分别发生_______________的过程叫做电解.2Cl－－2e－===Cl2↑2H＋＋2e－===H2↑还原和氧化反应电解是在电解槽中进行的.电解槽有两个电极,与直流电源的正极相连的是阳极,与负极相连的是阴极.通电时,阳离子移向阴极,在阴极得到电子,发生还原反应;阴离子移向阳极,在阳极失去电子,发生氧化反应.随着电解的进行,在阴极区H＋不断消耗,而OH－不断聚集,形成_______溶液.NaOH电解饱和食盐水反应的化学方程式为_____________________________________.2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑思考感悟1．(1)如何通过食盐来生产烧碱和氯气？(2)电解时离子的放电顺序是什么？【提示】

(1)电解饱和食盐水。方程式为：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑.(2)离子在电极表面得到或失去电子的过程也叫做“放电”.当电解质溶液中存在多种阳离子或阴离子时,离子在电极上放电的顺序存在一定规律.实验事实一般为用石墨作电极时,得电子能力越强的金属阳离子越先放电,失电子能力越强的阴离子越先放电;如果与正极相连的是金属(铂、金除外),则是金属原子失去电子.二、食盐水电解工艺1．石棉隔膜电解槽电解槽用石棉隔膜隔成阴极室和阳极室,用_____作阳极、______作阴极.石棉隔膜能阻止_____通过而不能阻止_____________通过.电解时，Cl－在阳极氧化成氯气从阳极室排出;在阴极上,H＋得电子被还原为H2从阴极室放出.石墨铁丝网气体水分子和离子2．离子膜电解槽在离子膜电解槽中,电解槽的阴极室和阳极室用阳离子膜隔开，精制饱和食盐水进入阳极室,稀NaOH溶液(或去离子水)进入阴极室.阳离子膜具有选择透过性,它只允许阳离子_________透过膜进入阴极室,而阴离子___________和气体则不能透过.接通直流电,H＋在阴极表面放电最终生成______,Na＋透过膜由阳极室进入阴极室,Na＋、H＋Cl－、OH－氢气在阴极室得到纯度较高的_______溶液;Cl－则在阳极表面放电最终生成_____.电解时,食盐水因氯化钠被消耗而成为淡盐水从阳极室排出.通过调节进入阴极室的去离子水的量,可得到一定浓度的______溶液.离子膜法具有能耗低、产品质量高、设备占地面积小、生产能力大及无污染等优点,是氯碱工业的发展方向.NaOH氯气NaOH思考感悟2．隔膜和离子膜的作用有什么区别？这两种膜作用不全相同，都能有效防止H2与Cl2混合和Cl2与NaOH溶液反应，但隔膜不能阻止离子通过，从而使得到的烧碱纯度较低。而离子膜具有选择功能，只允许阳离子和水分子通过，这样制得的碱纯度高。课堂互动讲练粗盐精制要点一精制食盐水时经常加入Na2CO3、NaOH、BaCl2等，使杂质成为沉淀过滤除去，然后加入盐酸调节盐水的pH。例如：这样处理后的盐水仍含有一些Ca2＋、Mg2＋等金属离子，由于这些阳离子在碱性环境中会生成沉淀，损坏离子交换膜，因此该盐水还需送入阳离子交换塔，进一步通过阳离子交换树脂除去Ca2＋、Mg2＋等。这时的精制盐水就可以送往电解槽中进行电解了。

为除去粗盐中的Ca2＋、Cu2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO以及泥沙等杂质,某同学设计了一种制备精盐的实验方案,步骤如下(用于沉淀的试剂稍过量):例1(1)判断BaCl2已过量的方法是_________________________________________.(2)第④步中,相关的离子方程式是__________________________________________.(3)若先用盐酸调pH再过滤,将对实验结果产生影响,其原因是___________________________________.(4)为检验精盐纯度,需配制150mL0.2mol·L－1NaCl(精盐)溶液,上图是该同学转移溶液的示意图,图中的错误是_____________________________.【解析】加入BaCl2、NaOH、Na2CO3等沉淀剂后,产生BaSO4、Mg(OH)2、BaCO3、CaCO3等沉淀,还有过量Na2CO3,需加入HCl使Na2CO3转变成NaCl.但如先加HCl再过滤,Mg(OH)2、BaCO3、CaCO3都可能溶解,造成产品纯度不高.【规律方法】通过粗盐提纯考查基本的实验操作。关于粗盐提纯的操作，关键注意三点，一是每一步所加的试剂均过量，二是碳酸钠在氯化钡之后加，三是盐酸最后加入。从以上分析可以知道Na2CO3溶液必须在加入BaCl2溶液之后才能加入，以保证过量的钡试剂不致引入新杂质；而盐酸应该在过滤操作后加入，以防止在加入酸调节溶液pH时，某些沉淀会溶解或部分溶解。至于NaOH溶液和BaCl2溶液加入的先后顺序，则没有原则性的差别。按以上分析可以知道C和D选项符合题意。电解饱和食盐水要点二1．隔膜法隔膜法采用的主要设备是隔膜电解槽，其特点是用多孔渗透性的隔膜将阳极室和阴极室隔开。隔膜阻止气体通过，而只让水和离子通过。这样既能防止阴极产生的氢气与阳极