2016-2017学年高中化学专题1洁净安全的生存环境第2单元水资源的合理利用第2课时水质评价与污水处理学业分层测评苏教版选修

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水质评价与污水处理 (建议用时：45分钟) [学业达标] 1．下列说法中正确的是(　　) 【导学号：00350022】 A．自然界中的水呈中性，酸雨是因其中溶解了二氧化硫而使溶液的pH<7 B．大多数鱼类只能在一定pH范围内的水中生存。当pH<7时，大多数的水生生物消失 C．科学全面地评价水质的优劣需检测许多项目，常见的检测项目有水温、pH、导电率、固体悬浮物、溶解氧、化学需氧量、生化需氧量、一些有害有毒物质的浓度等 D．因水体污染严重，所以要大量开采地下水，以满足社会对水的需求 【解析】　自然界中的水通常pH<7，因其中溶解了CO2的缘故。 【答案】　C 2．某工厂排放的酸性废水中含有较多的铜离子，对农作物和人畜都有害，欲采用化学方法除去有害成分，最好是加入下列物质中的(　　) A．食盐、硫酸 B．胆矾、石灰水 C．铁粉、生石灰 D．苏打、盐酸 【解析】　食盐和胆矾不能除掉铜离子，若加苏打，虽可除掉铜离子，但后面加入的盐酸不能中和酸性废水。 【答案】　C 3．经水质评价检测，某湖泊中的溶氧量偏低，下列因素不可能造成此现象的是(　　) A．大量耗氧有机物排入湖泊中 B．水体富营养化，使水生植物过度生长 C．气温较高，气压较低 D．Ca2＋、Mg2＋浓度较大 【解析】　A、B、C三项都可导致水中溶氧量降低，D项不会导致湖泊水中溶氧量降低。 【答案】　D 4．要防止水体污染，改善水质，最根本的措施是(　　) 【导学号：00350023】 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的排放和对污染河流进行治理。 【答案】　A 5．某地有甲、乙两工厂排放污水，污水中各含有下列8种离子中的四种(两厂不含相同离子)：Ag＋、Ba2＋、Fe3＋、Na＋、Cl－、SO、NO、OH－。两厂单独排放都会造成严重的水污染，如将两厂的污水按一定比例混合，沉淀后污水便变成无色澄清且只含NaNO3，污染程度会大大降低。关于污染源的分析，你认为正确的是(　　) A．SO和NO可能来自同一工厂 B．Cl－和NO一定在不同工厂 C．Ag＋和Na＋可能在同一工厂 D．Na＋和NO来自同一工厂 【解析】　水污染是当今世界一个普遍问题，根据题意知，甲、乙厂各自的废水中必定不存在沉淀，且阴、阳离子同时存在。若Ag＋在甲厂，则Cl－、SO、OH－必在乙厂；那么Ba2＋、Fe3＋也得在甲厂中，否则将生成沉淀。由于甲厂中为阳离子，所以NO必在甲厂中，阳离子Na＋必在乙厂中。故Ag＋、Na＋不同厂，SO、NO不同厂，Na＋、NO不同厂，因而B正确。 【答案】　B 6．下列关于节水及水污染的说法中不正确的是(　　) A．用洗衣、洗菜水冲刷马桶 B．将1.25 L的可乐瓶子灌满水，盖上瓶盖，放在冲水马桶的水箱里。这样，4 L的水箱，就变成了2.75 L了，每冲洗一次马桶可节水1.25 L C．楼房屋檐下安装集雨管，下雨时，集雨管将屋顶的雨水引入地下蓄水池，过滤净化处理之后，就可以作为厕所等二类生活用水使用 D．为了改善城市环境，应该多建草坪 【解析】　草坪需要用大量水来浇灌，不利于节水。据报道，美国的家庭用水中，草坪用水占总用水量的1/3，因此，美国各地政府建议利用石头雕塑等美化自家花园，而尽量减少草坪面积。在夏季缺水期，包括首都华盛顿在内的许多地区还出台法规，禁止人们在某一时段内给草坪浇水，一旦发现将给予重罚。 【答案】　D 7．下列不是硬水造成的危害的是(　　) A．诱发疾病　 B．浪费洗涤剂 C．不利于灌溉 D．锅炉结垢 【解析】　水的硬度过高或过低对人体不利，可诱发多种疾病。硬水中的钙、镁离子能与肥皂水中的高级脂肪酸钠反应形成难溶于水的沉淀，不易将衣物洗净而浪费洗涤剂。 【答案】　C 8．下列污水中污染物和治理方法对应关系不正确的是(　　) 【导学号：00350024】 A．盐酸——中和法 B．Cu2＋——沉淀法 C．Na2S——氧化还原法 D．氰化物——沉淀法 【解析】　氰化物具有还原性，可用氧化还原法除去。 【答案】　D 9．(2016宿州高二检测)下列污水处理方法中发生的化学反应错误的是(　　) A．中和法：Ca(OH)2＋H2SO4===CaSO4↓＋2H2O B．混凝法：Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋ C．沉淀法：Pb(NO3)2＋Na2S===2NaNO3＋PbS↓ D．混凝法：Hg2＋＋S2－===HgS↓ 【解析】　对于酸性废水或碱性废水，一般采用中和法进行处理；由于废水中的某些污染物常以细小悬浮物的形式存在，很难用自然沉降法除去，需向废水中加入絮凝剂(如明矾等)，就会使细小悬浮污染物聚集成较大的颗粒而沉淀；沉淀法主要用于处理废水中的重金属离子，常用的沉淀剂有Na2S、FeS、MnS等，故选D项。 【答案】　D 10．(2016苏北高二检测)进入游泳池中的水先要进行净化、消毒杀菌处理，主要是通过砂滤、活性炭净化和臭氧的消毒来处理的，下列有关说法不正确的是(　　) A．砂滤是利用过滤原理除去水中较大的固体颗粒 B．臭氧可以消毒杀菌是因为臭氧有强氧化性，所得水的水质优于用氯气消毒的水 C．游泳池水中的臭氧浓度越大越好 D．活性炭可以吸附水中悬浮的杂质 【解析】　由于水通过细砂时可以除去水中较大的沉淀物，故A项对；利用臭氧的强氧化性可对水进行消毒杀菌，其消毒杀菌后的产物为O2，可以增大水中溶氧量，而Cl2对水进行消毒杀菌时，可与水中有机物发生反应，生成对人体有害的物质，故B项对；由于臭氧的浓度较大时，它会刺激人的呼吸系统而引发病变，所以浓度较大的臭氧对人体是有害的，故C项错；由于活性炭具有吸附性，可以吸附水中的悬浮物和异味，故D项对。 【答案】　C [能力提升] 11．分析下面案例并回答有关问题。 某城镇生产、生活的分布情况如图所示，河流中W、X、Y、Z处某次水样抽测结果如表所示。 【导学号：00350025】 地点 项目 W X Y Z 水温/℃ 15 18 26 25 pH 6 8 5 5 溶解氧量/(mgL－1) 11 9 7 3 (1)导致X、Y处水样pH变化的原因可能是_____________________ _____________________________________________________________。 (2)Z处鱼类大量减少，产生这种现象的原因可能是 _____________________________________________________________。 【解析】　(1)从图象和表中所给数据可知W处水源pH＝6，而X处pH＝8，pH变化的原因是造纸厂排放的碱性污水使X处pH升高，而Y、Z两处pH＝5，pH变化的原因可能是火力发电厂燃煤产生的酸性气体SO2等导致酸雨以及污水处理厂处理未达标就排放造成的。 (2)化肥厂使Z处河水富营养化，使藻类植物过多过快地生长，河水中溶解的氧气被大量消耗，导致鱼类缺氧而死亡。 【答案】　(1)造纸厂排放的碱性污水使X处河水pH升高，火力发电厂净化烟气的酸性废水治理未达标就排放，造成Y处等的河水pH降低(或火力发电厂燃烧产生的SO2会导致酸雨，飘落后使Y处等的河水pH降低) (2)化肥厂、农田及生活污水使Z处河水富营养化，水温较高，适于藻类等水生植物生长，河水中溶解氧被大量消耗，导致鱼类死亡 12．在我国南方某些地区，原本澄清的井水在水缸中久置后，水面会出现一层棕红色的“锈皮”，并有少量棕红色絮状沉淀积于缸底，当地居民常采用往水中加明矾的方法来处理这个问题。 (1)井水久置后，缸底出现的棕红色絮状沉淀的主要成分是(写化学式)________，形成的原因是(写离子方程式)：________________________。 (2)用化学方法鉴别经明矾处理后的水的步骤是________________ _________________________________________________________； 有关的离子方程式为______________________________________ ________________________________________________________。 (3)向含有铬离子(Cr3＋)的废水中加入熟石灰[Ca(OH)2]，降低溶液的酸度。当调节废水的pH至8～9时，铬离子形成Cr(OH)3沉淀而分离，其反应的离子方程式是_________________________________________________ ____________________________________________________________。 【解析】　(1)棕红色絮状沉淀为Fe(OH)3，是由于Fe3＋易水解成Fe(OH)3胶体吸附悬浊物沉淀而成。 (2)明矾处理过的水中含SO，检验SO的存在即可。 (3)据复分解反应规律书写方程式，再改写成离子方程式。 【答案】　(1)Fe(OH)3　Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋ (2)取少量水样加入少量BaCl2溶液，若溶液中出现白色浑浊，即为明矾处理过的水　Ba2＋＋SO===BaSO4↓ (3)2Cr3＋＋3Ca(OH)2===2Cr(OH)3＋3Ca2＋ 13．某地有一池塘，生长着丰富的水生植物和多种鱼虾，后来，由于化工厂将大量污水排入池塘中，使水质恶化，各种水生生物先后死亡。根据题意回答下列问题： 【导学号：00350026】 (1)从生态平衡角度看，池塘的这种变化说明_______________________ _____________________________________________________________。 (2)造成这种变化的原因是______________________________________ _____________________________________________________________。 (3)经检测，污水中含有0.012 molL－1的游离溴，可用亚硫酸钠除去污水中的溴，请写出发生的化学方程式：___________________________________； 处理5 L这种污水，需加入0.05 molL－1的亚硫酸钠溶液________L才能将溴全部除去。 (4)要使池塘恢复本来面目，首先要解决的问题是____________________ ____________________________________________________________， 首先要恢复的生物是____________________________________ _____________________________________________________________。 【解析】　本题为利用氧化还原法除去污水中的游离态的溴，采用加入Na2SO3的方法。水质恶化，各种水生生物先后死亡说明池塘的生态平衡遭到破坏，其原因是化工厂对池塘的污染超过了池塘的自我调节能力。亚硫酸钠与Br2反应的化学方程式是Na2SO3＋Br2＋H2O===Na2SO4＋2HBr。5 L污水中含n(Br2)＝5 L0.012 molL－1＝0.06 mol。由化学方程式知需n(Na2SO3)＝0.06 mol，V(Na2SO3)＝0.06 mol/0.05 molL－1＝1.2 L。要使池塘恢复本来面目，首先要解决的问题是化工厂的污染问题，首先恢复水生植物，才能使池塘恢复本来面目。 【答案】　(1)池塘的生态平衡遭到破坏　 (2)化工厂对池塘的污染超过了池塘的自我调节能力 (3)Na2SO3＋Br2＋H2O===Na2SO4＋2HBr　1.2 (4)化工厂的污染问题　水生植物 14．随着上海工农业生产的发展和城市居民生活水平的提高，环境污染日趋严重。每天有大量的工业废水和生活污水排入黄浦江；农村养殖、耕作方式发生了改变，猪饲料由“水花生”等天然饲料转变为人工复合饲料。农作物施肥由人畜粪尿变成以化肥为主，而大量的人畜粪尿也被倒入河流，造成黄浦江水体严重污染，生态平衡严重失调。请根据以上资料分析： (1)造成黄浦江水污染的主要原因是________________________________ _____________________________________________________________。 (2)造成黄浦江水域“水花生”大量生长繁殖的元凶是 ①_____________________________________________________________； ②_____________________________________________________________。 (3)控制黄浦江水体污染的根本措施是_________________________ _____________________________________________________________。 【解析】　工业废水和生活污水的排放，造成水体富营养化，从而破坏了生态平衡，要想改变这一状态，必须控制废水、污水的排放。 【答案】　(1)工业废水和生活污水的排放 (2)排入黄浦江的工业废水、生活污水和人畜粪尿中富含氮、磷等养料，造成水体的富营养化　因改变饲养饲料，破坏了“水花生”这条食物链，使“水花生”等大量生长繁殖 (3)控制工业废水和城市生活污水的排放 6