高中化学人教版化学与生活第四章保护生存环境 2023版第4章学业分层测评16

学业分层测评(十六)(建议用时：30分钟)[学业达标]1．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和生活污水的排放。【答案】A2．大地震发生后居民的饮用水受到污染，需向灾民发放大量的净水剂和漂白粉，其主要作用是()A．洗衣服 B．洗刷生活用品C．消毒防疫 D．除去泥沙【解析】饮用水和人们健康息息相关，饮用水制备应经过沉降、杀菌消毒。【答案】C3．水体污染物有：Ⅰ.含盐酸的酸性废水，Ⅱ.油类、氰化物、硫化物，Ⅲ.重金属离子。污水处理的化学方法有：a.中和法，b.沉淀法，c.氧化还原法。所采用的方法对水体污染物处理不正确的是()A．Ⅰ，a B．Ⅱ，cC．Ⅰ，b D．Ⅲ，b【解析】Ⅰ含盐酸的酸性废水用中和法处理，Ⅱ含油类、氰化物、硫化物的废水用氧化还原法处理，Ⅲ含重金属离子的废水用沉淀法处理，故C不正确。【答案】C4．下列水处理的方法或选用试剂正确的是()①除去悬浮物：用明矾或FeCl3②脱色去味：用活性炭③杀菌消毒：用液氯、漂白粉④硬水软化：煮沸法、药剂法、离子交换法A．①②③ B．②③④C．①③④ D．①②③④【答案】D5．某工厂排放的酸性废水中含有较多的Cu2＋，对农作物和人畜都有害，欲采用化学法除去有害成分，最好是加入下列物质中的()【导学号：72062150】A．食盐、硫酸 B．胆矾、石灰水C．铁粉、生石灰 D．苏打、盐酸【解析】铁粉能除去Cu2＋，生石灰能中和H＋且能沉淀Fe2＋。【答案】C6．下列关于水处理的方法不正确的是()A．向水中通入O3，用来消毒B．向酸性废水中加入生石灰，将其中和C．向废水中加入Na2CO3，可将细小悬浮物凝聚D．向废水中加入Na2S，可将其中的Cu2＋、Hg2＋沉淀【解析】碳酸钠不能使水中悬浮物凝聚，只能除去其中的Ca2＋等。【答案】C7．下列处理方法与对应的反应方程式不正确的是()A．用Na2S去除废水中的Hg2＋：Hg2＋＋S2－=HgS↓B．用催化法处理汽车尾气中的CO和NO：CO＋NOeq\o(→,\s\up10(催化剂))C＋NO2C．向污水中投放明矾，生成能凝聚悬浮物的胶体：Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋D．用高温催化氧化法去除烃类废气(CxHy)：CxHy＋(x＋eq\f(y,4))O2eq\o(→,\s\up10(催化剂),\s\do10(高温))xCO2＋eq\f(y,2)H2O【解析】NO2为污染性气体，是引起光化学烟雾的原因之一，用催化剂处理汽车尾气中的CO和NO不能再产生污染性气体，发生的反应为2NO＋2COeq\o(=,\s\up10(催化剂))2CO2＋N2。【答案】B8．自来水加工处理流程如下，下列有关其说法不正确的是()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．投药时常加入适量石灰，是为了除去水中的Mg2＋、HCOeq\o\al(－,3)等C．自来水生产中，前加氯起消毒杀菌作用，后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，消毒效率约是同质量氯气的倍【解析】A中最终将以Fe(OH)3形式进入反应沉淀池；B、C正确；D中首先知道含氯氧化剂一般变为氯离子，设ClO2质量为mg，ClO2得到的电子数为eq\f(m,×5，Cl2则得到eq\f(m,71)×2，故前者约是后者的倍。【答案】A[能力提升]9．水是一种宝贵的自然资源。请回答：【导学号：72062151】(1)排放含________(填序号)的化合物会导致水体富营养化。①磷②钠③氮④汞(2)向含Hg2＋的废水中加入Na2S以除去Hg2＋，该反应的离子方程式为_____________________________________________________________________。(3)某工厂排出的废水中含有大量的Fe2＋、Cu2＋和SOeq\o\al(2－,4)。某校研究性学习小组设计如下流程以回收铜和硫酸亚铁。请回答：(ⅰ)反应①的离子方程式为_______________________________________。(ⅱ)操作①中用到的玻璃仪器是________(填字母)。a．烧杯b．漏斗c．玻璃棒d．酒精灯(ⅲ)原料②的名称为________。(ⅳ)将氢氧化钠溶液滴加到硫酸亚铁溶液中，观察到的现象为___________________________________________________________________________。有关反应的化学方程式为__________________________________________________________________________________________________________。【解析】(1)造成水体富营养化的元素主要是N和P。(2)Hg2＋和S2－可生成HgS沉淀。(3)原料①为铁，充分反应后过滤(操作①)，得固体成分为Cu和Fe，再与稀硫酸反应生成FeSO4，剩余Cu过滤回收，滤液蒸发、浓缩、冷却、结晶即得FeSO4·7H2O。【答案】(1)①③(2)Hg2＋＋S2－=HgS↓(3)(ⅰ)Cu2＋＋Fe=Fe2＋＋Cu(ⅱ)abc(ⅲ)稀硫酸(ⅳ)生成白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色2NaOH＋FeSO4=Fe(OH)2↓＋Na2SO4、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)310．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。【导学号：72062152】(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、石灰纯碱法(药剂法)、离子交换法。请写出石灰纯碱法的离子方程式：_____________________________________________________________________________________________________________________。(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]溶于不洁且浑浊的水中，发现它既有消毒杀菌作用，又有使水变澄清的功能(与明矾净水原理相似)。请分析这种功能的主要原因：___________________________________________________________________________________________________________。【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作用：Fe2＋＋2H2OFe(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)加入Ca(OH)2的作用是转化HCOeq\o\al(－,3)为COeq\o\al(2－,3)，同时沉淀Mg2＋，加入纯碱的作用是沉淀Ca2＋；HCOeq\o\al(－,3)＋OH－=COeq\o\al(2－,3)＋H2O、Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓、Ca2＋＋COeq\o\al(2－,3)=CaCO3↓。(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＋H2OHCl＋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，使水变澄清。【答案】(1)4Fe2＋＋10H2O＋O2=4Fe(OH)3(胶体)＋8H＋(2)HCOeq\o\al(－,3)＋OH－=COe