苏教化学选修化学与技术专题第一单元水的净化与污水处理

第一单元水的净化与污水处理___________________________;_____________________________.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胶体生活中主要采用明矾作混凝剂,其净水的原理为:水解反应的化学方程式为__________________________________,离子方程式是__________________________________.

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.污水滚处理菊的主置要方刻法——生物斑化学寒方法(1纲)生物柴化学锈方法搂的定娃义:通常桶使用觉含有__芳__港__起__尾____秀__袍_的活妈性污庭泥,在强捡力通光入空落气(曝气)的条沾件下,微生辽物以政水中悼的__炭__忧__品__为养妨料生宁长繁馆殖,将有坏机物冈分解础为__饰__、__督__等无需机物,从而搁达到烧净化啦污水底的目弟的.(2摩)生物巨化学炊方法亲的关梦键:培养感好活尚性污既泥中甘的__声____桨_,并提欢高处亡理过尚程的华曝气路效率,使需敌氧微捕生物第获得足额够的__观__他_.大量饿需氧社微生物有机途废物CO2H2O微生物氧气3.水的DO与BO样D(1盏)D以O表示__城__禽__霸__赔__瞎__友__杰_.(2赤)B窗OD指水迫中有软机物林经微荒生物喜分解菠所需躺的氧叨气量,污水稼中有暑机物善的含逃量越庭大,BO沸D越高,水的妈富营迁养化程程度__撕__耽__这.水中固的溶球解氧筝量越高4．城牙市污谎水的轮再利诱用城市挂污水迈中__可__众__甲__相_约占70瞒%,其次冲是__许__司__叠__栋_.工业荡污水膏中含愚有某馆些宝皆贵的崇资源,可__拴__凉__吧__恭__掠__校___愤_.生活井污水举中含疮有__外__舅__捞__线__肯__袖__抬__苏_,是宝同贵的可肥源.城市踪蝶污水证经处注理后,成为控能二汇次利娱用的“中水”,可供谜农林章灌溉领、洒拐水、挪消防菠、冲叛洗厕悉所之师用.在我妙国缺线水严逃重的俯大连匀、青帮岛等削城市,_嫩__韵__肝__言_缓解晋了水非资源隶的短崖缺.工业序污水生活添污水回收弟再加怖工利用丰富缴的植绿物营粪养素“中水”思考驾感悟2.现代亭污水宿处理滴技术,按处挨理程能度划逮分,可分炸为哪顽几种撇？【提示】可分切为一爷级、酸二级伞和三帮级处抽理。一级削处理,主要坑去除咬污水供中呈吧悬浮开状态修的固细体污务染物品质,物理怀处理多法大爷部分务只能并完成顽一级倾处理钳的要锅求.经过磁一级法处理涉的污玻水,B露OD物质激一般幸可去店除30宗%左右,达不教到排样放标滥准.一级绑处理抱属于援二级羽处理武的预泊处理.二级饱处理既，主粒要去碌除污喘水中总呈胶捉体和虑溶解哗状态事的有挠机污肺染物蕉质(B等OD，CO寻D物质)，去倒除率逢可达90嗽%以上朝，使猪有机享污染平物达殿到排目放标洁准。三级勒处理号，进里一步栽处理钟难降惯解的考有机滥物、乱氮和透磷等款能够暴导致韵水体脊富营模养化叉的可觉溶性半无机签物等肆。主较要方番法有疼生物伟脱氮缴除磷鞭法，蛇混凝楼沉淀滋法，闭砂滤株法，滴活性蛾炭吸坐附法匙，离覆子交朗换法独和电反渗析蹄法等霸。课堂互动讲练现代水处理工艺要点一现代热水处锹理工退艺为鲜：混淋凝→肌沉淀贵→过赴滤→糕消毒.1．混糖凝剂司可加许入Al3＋或Fe3＋,现代主技术寨用聚汁合氯泉化铝窃和聚呆合硫德酸铁员作为口混凝苹剂.2.混凝裤剂的旺净水垦原理穿是Al3＋或Fe3＋与水巴中的OH－结合主成胶匀体,胶体乌能吸劲附水犁中的钩悬浮认物质痛而沉忠降.(2戴)加入丽凝聚态剂除恶去其镰中的允悬浮灰固体谦颗粒栗，该丘过程世是既绳有胶娱体的脊吸附负作用蒙也有着化学衔反应恭，所股以既早有化呈学过跌程又维有物鞠理过桶程。Fe毒SO4·7被H2O加入起后生访成红网褐色Fe袭(O挥H)3胶状拥沉淀心。(3补)通入猾二氧俊化碳峡的目俗的是众除去捉钙离腔子并讯调节赢溶液薯酸度收。(4低)气体A应是光氯气雪，其宪作用矮是杀撇菌消构毒。(5艳)可以简找具桶有强柿氧化备性的Cl梦O2代替斜。【规律铁方法】本题搬以自壁来水锅的工渣艺流钞程为齿出发助点，喝考查利了离椅子反刚应、财胶体允性质君、氯伸气的桶消毒灰原理席等知营识点鱼，是闷一道萝综合品性较胆强的泼实验川流程家题。垒在解柿题时荡注意轿与必裙修内木容相振结合计，如缸离子讲方程金式书饱写的振准确览性，CO2和Cl2的用中途等钞都是练必修辆知识坊在化辟学与奸技术尚中的棍体现倘。变式轨训练1(2洞01胁0年邯侨郸调音研)聚合肤氯化轮铝是骑一种代新型轧、高争效絮昨凝剂吧和净份水剂忧，其庭单体丛是液巧态的催碱式南氯化罚铝[A章l2(O挠H)nCl6－n]。本实捷验采封用铝滩盐溶陶液水猾解絮狸凝法既制备摊碱式拜氯化成铝。绪其制皂备原陆料为补分布筛广、灿价格团廉的锣高岭呢土，施化学妥组成净为：Al2O3(2壁5%～34什%)、Si菠O2(4叉0%～50浮%)、Fe2O3(0对.5婆%～3.扑0%励)以及映少量苍杂质在和水想分。已知置氧化虹铝有奇多种灶不同寒的结筹构，萝化学渡性质纤也有克差异适，且恶一定父条件参下可灶相互瘦转化再；高锣岭土肌中的麦氧化沉铝难潜溶于留酸。勺制备离碱式瞧氯化配铝的卧实验抗流程循如下黄：根据赏流程吩图回童答下堪列问你题：(1片)“煅烧”的目奋的是__怨__拴__缘瑞__枯__杆__鸣__柴__汇__尝__棉__绣_.(2陡)配制萍质量克分数义为15怀%的盐垮酸需收要20塞0mL30包%的浓剂盐酸(密度践约为1.剃15托g束/c虎m3)和__矩__末__网_g蒸馏顷水,配制寒用到承的仪根器有姑烧杯厅、玻嘴璃棒旅、__候__蔬__饥_.(3耀)“溶解”过程剪中发适生反待应的鸣离子别方程脆式为__贤__退__禾__负__区__蓄__泰__捕__榆__芽__惕__联__越__期__蛮__缸__奇__泥__湖__盘__援.(4柳)加少无量铝坦粉的栏主要裳作用瘦是__功__缎__羊__棚__联__版__毅__春_.(5榨)“调节爸溶液pH在4.予2～4.嫩5”的过熊程中蛮，除震添加扑必要妥的试鞭剂,还需爷借助沉的实奋验用错品是__纲__颜__炊_;“蒸发给浓缩”需保宪持温围度在90～10屿0℃,控制鞋温度请的实摧验方隙法是__零__夹__去__权__妥__申__内__敏__虽__农__乌__第__沃__触__季__扮__翁_回__侵__高__论__强__磁__泪__弹__单__智__卵__尺__粥__汇__胆__错__垦__织__语_.解析:本题同以框步图形证式考果查了屡新型穗混凝慌剂的贫生产坦工艺.对于疾框图颂题首阁先要主找到为突破保口,依此纤推导.(1它)高岭筒土中Al2O3不溶算于酸,故煅案烧的花目的勉是改杜变Al2O3的结羽构,使其长溶于券酸.(2宗)利用怎稀释防前后密溶质箱质量号守恒拢解题,设蒸骂馏水条的质怒量为m,则有(m＋20杜0职mL×1.困15g·暑cm－3)×15尝%＝20悼0张m厨L×1.警15g·洞cm－3×30博%，m＝23交0习g.(3彼)高岭千土煅重烧后智，Al2O3、Fe2O3均溶旷于盐天酸,产生Al趴Cl3、Fe棚Cl3.(4岩)加入返少量敌铝粉同的作炸用是侄除去庆溶液摧中的Fe3＋。(5粪)p蝴H＝4.没2～4.厉5必须赖用pH计或梁精密pH试纸鱼测。答案坊：(1咱)改变黎高岭雷土中漫氧化京铝的保结构,使其晕能溶予于酸(2针)2辜30量筒(3资)A售l2O3＋6H＋==队=2她Al3＋＋3H2O,Fe2O3＋6H＋==邻=2闹Fe3＋＋3H2O(4仇)除去淹溶液娱中的Fe3＋(5殖)p弱H计(或精陆密pH试纸)水浴随加热饮用水消毒的常用方法要点二特别及提醒罚：由于咳上述市消毒椅方法斯可产蚂生Cl2,C脊l2与水斑中有算机物胞反应撞生成闸致癌舍物质,因此富现在违又使挂用Cl伙O2、Na2Fe点O4等消欣毒物近质.用自求来水闸养鱼猾时,通常狠先将松自来略水晒当一段皂时间威后再圆注入姜鱼缸郊中,目的灿是()A．提然高水筒温B．增巡寿加水桂中氯遇气的市含量C．除检去水躲中少普量的纽奉次氯摸酸D．用肆紫外短线杀型死水石中的叶细菌例2【解析】自来要水中反残留礼有Cl2，Cl2有毒暴，会嫩使鱼帽类中的毒。粪经日染光曝复晒时氧，Cl2和H2O反应告生成HC徒lO，HC休lO见光稳易分珠解，杆从而敞降低讽有害只物质Cl2的含叉量。【答案】C【规律熄方法】本题狡利用营一些帖基本坚常识址考查贼了对嫩自来伪水消惠毒的谋认识汗，对仆同学粗们分刺析问虚题的穷能力蔑和思引维能匠力进通行了粉综合斧考查巾。变式协训练2养殖摧场长稻途运肚输鱼召苗时,需满传足3个条甲件:①保持仍水中禾有适冒量的馋氧气;②及时乏排出醉鱼苗壮呼出零的二那氧化拜碳;③防止银细菌雷滋生.已知榴下列休物质遣加入舍水中乐都可攀以起雁到供届氧、获杀菌加作用,在储齐运鱼撤苗的汉水中赞可加软入的宣最佳计药剂宗是()A．Na2O2B．Ca圈O2C．Cl2D．H2O2解析流：选B.解题尿时注笨意题坐给的首附加闯条件,N酸a2O2与水丈反应冒过于巷激烈,会很或快消行耗完安毕,生成黄的Na倾OH属强交腐蚀笼性的基物质;C织l2有毒;H2O2能提碍供O2,但不划能吸法收CO2.污水的处理方法要点三污水胆处理椒时，震污水丈中的慢悬浮贞物可谣用混笨凝法灿除去协；对木其他损溶解论在水锋中的拢污染尤物，吃则要亏根据货其化杀学性款质采蹈用有芒针对立性的较化学奸方法从，如努酸碱为中和扰法、轻重金育属离锤子沉飞淀法历等。2．沉诱淀法对于闭含有腊重金霞属离询子的卖工业筋废水,可以裹利用前某些皇化学联物质坦作为方沉淀岛剂,与金司属离纵子反叙应生聚成沉匪淀而瞎析出,从废景水中仰分离.例如说，对咐于含鸽有Hg2＋的废刷水,可向纪其中康加入Na2S,使Hg2＋转化扛为Hg蛛S沉淀绘而除满去:昂Hg2＋＋S2－==印=Hg考S↓.由于Hg疼S在水皮中的旧溶解旦度极掉小,当S2－过量芝时,H埋g2＋的浓郑度可窃降至赶极低.用这声种处扇理方隙法,也能秆同时鞠将水伙中所后含的Pb2＋、Cu2＋等重哪金属脂离子能除去,所以,经过享处理雅的水窝成为敌不含出重金堪属类败污染负物的捕水.3．处毒理工客业废划水还淹有其雷他方悟法，键如氧泉化还缸原法台等。梦在实早际处种理工泥业废贿水时绑，根云据污率染物杨组成报和回杰收用娇水水镇质要姜求的跨不同英，经吊常需脊要采枝用多星种技俩术分赠步处迁理，笛才能贡达到伟排放税标准掌或复碌用指俊标。为了茅测量埋水中妇有机稳物等苗还原燥性污持染物游的含姨量,通过挺把1蜂L水样驼与强脉氧化则剂完齐全作泻用时拔消耗涛氧化蒸剂的死量,折算拔成以寇氧气钟为氧蜂化剂抄时的么质量(O2mg章·L－1)来表洁示,称为波该水聋样的宗化学内耗氧附量(C绑OD沃).我国拒明文枣规定:C殖OD抓>5缓00mg抛·L－1的污速水不肥得直馅接排两放.为了棋测定都某工植业废羽水的CO踢D,实验盖如下:量取母废水醋样品20健.0并0mL,加入0.芹10酬0mo得l·扛L－1KM淹nO4溶液10煌.0喊0mL和少完量稀H2SO4,在一设定条胖件下殃充分咏反应坛后,再用0.促20金0mo报l·线L－1的草左酸钠(N藏a2C2O4)溶液芬滴定猛过量己的KM已nO4,达到贯滴定每终点部时消注耗Na2C2O4溶液11棵.0琴0mL.例3(1蠢)写出其酸性右介质丽中KM桥nO4(被还叹原为Mn2＋)与Na2C2O4(被氧简化为CO2)反应横的离驳子方勿程式__放__班__汽__绍__膛__标__僻__染__缩慧__矿__肉__伸__关__僵__击__救__透__翻__啊__处__求___痰__拨__茧__梢__妙__继__矿__亏__国__不__蜻__爸__努__该__斯__锤__与__框__拳__肿__井.(2暑)计算辰该水武样的CO钞D，写宜出计妹算过密程。(3苹)如果牌每次狭取水蛮样20梨.0坚0mL，加等入等皆体积双的0.吊10存0mo挎l·抢L－1酸性KM爽nO4溶液御；为娱简化纷计算甲，令孙滴定处过量KM汤nO4时，套每消爽耗1.导00mLNa2C2O4溶液伯，就形相当工于水工样的CO缓D为10mg伐·L－1，该Na2C2O4溶液仿的物股质的诸量浓郊度应戚配制昆为多桑少？【答案】见解线析【规律届方法】本题虚题干务内容俩很多,注意主分析数和提剃取有唯效信判息,关键获在于游理解CO胳D的含仰义,利用鲁滴定耀实验纲原理,结合壮计算,巩固估数据维处理拴的能也力.变式旅训练3某工辨厂排始出的喂废水水中含烤游离显氯(C瓶l2)和H＋的物瞎质的友量浓岸度分驼别为0.魄01洗5讯mo米l/独L和0.竿00便1谣mo湖l/辉L，废纲水的屯排出今速率瞎为