高中化学保护水资源填空题

水处理主要包括水的净化、污水处理、硬水软化和海水淡化等。
(1)水处理技术的核心是减少或除去水中的各种杂质离子。目前________和________是主要的去离子方法。
(2)ClO₂是一种性能优良的消毒剂，可将废水中少量的S^2-、NO₂^-和CN^－等有毒有害的还原性离子氧化除去。请写出ClO₂将废水中剧毒的CN^－氧化成无毒气体的离子方程式________。
(3)地下水往往含有钙、镁的碳酸盐，自来水厂需要对地下水进行________处理。把进行过离子交換的CaR₂(或MgR₂)型树脂置于______中浸泡一段时间后便可再生。
(4)海水的淡化是除去海水中所含的盐分，右面是海水利用电渗析法获得淡水的原理图，已知海水中含有Na⁺、Cl^-、Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等离子，电极为惰性电极。请回答：

①阳离子交换膜是指________(填“A”或“B”)。
②写出通电后阳极区的电极反应式________________。

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。
(1)含有较多       的水称为硬水，硬水加热后产生沉淀的离子方程式为____________(写出生成一种沉淀物的即可)。
(2)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：

①活性炭的作用是____________；O₃消毒的优点是___________。
②A、B中放置的物质名称分别是A_________；B__________。A、B中放置的物质是否可以互换?请说明原因__________。
(3)通过施加一定压力使水分子通过半透膜而将大分子或离子截留, 从而获得纯净水的方法称为               。电渗析法净化水时, 使离子通过半透膜的推动力是            。
(4)检验蒸馏水的纯度时, 最简单易行的方法是测定水的               。
(5)某城市用水中，c(Ca²⁺)为1.0×10^-3mol/L， c(Mg²⁺)为5.0×10^-4mol/L，c(HCO₃^-)为8.0×10^-4mol/L。如用药剂软化该水1000L，应加入Ca(OH) ₂           g， Na₂CO₃__________ g

二氧化硫是硫的重要化合物，在生产、生活中有广泛应用。二氧化硫有毒，并且是形成酸雨的主要气体。无论是实验室制备还是工业生产，二氧化硫尾气吸收或烟气脱硫都非常重要。完成下列填空：
(1)实验室可用铜和浓硫酸加热或硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫。

如果用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫，并希望能控制反应速度，上图中可选用的发生装置是         (填写字母)。
(2)若用硫酸和亚硫酸钠反应制取3.36L(标准状况)二氧化硫，至少需要称取亚硫酸钠      g(保留一位小数)；如果已有4.0%亚硫酸钠(质量分数)，被氧化成硫酸钠，则至少需称取该亚硫酸钠       g(保留一位小数)。
(3)实验室二氧化硫尾气吸收与工业烟气脱硫的化学原理相通。
石灰—石膏法和碱法是常用的烟气脱硫法。石灰-石膏法的吸收反应为：SO₂+Ca(OH)₂=CaSO₃↓+H₂O。吸收产物亚硫酸钙由管道输送至氧化塔氧化，反应为2CaSO₃+O₂+4H₂O=2CaSO₄·2H₂O。其流程如下图：


碱法的吸收反应为SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O。碱法的特点是氢氧化钠碱性强、吸收快、效率高。其流程如下图：

已知：

试剂	Ca(OH)2	NaOH
价格(元/kg)	0.36	2.9
吸收SO2的成本(元/mol)	0.027	0.232

 
石灰-石膏法和碱法吸收二氧化硫的化学原理相同之处是                 。和碱法相比，石灰-石膏法的优点是             ，缺点是                。
(4)在石灰-石膏法和碱法的基础上，设计一个改进的、能实现物料循环的烟气脱硫方案(用流程图表示)。

（1）河水中含有较多的泥沙、悬浮物、细菌等。在将河水用作饮用水之前需经下面A、B、C三步处理：

A中加入明矾的作用是                       ，能够消毒杀菌的步骤是 _________ ， 可以除去较大颗粒、悬浮物的步骤是_________ ， 漂白粉的有效成分是（写化学式）   ______________。
（2）用玻璃试剂瓶长期存放NaOH溶液，会在瓶口与瓶塞之间出现一种白色粉末状物质， 发生反应的化学方程式是                                       。

电镀厂镀铜废水中含有CN^-和Cr₂O₇^2-离子,需要处理达标后才能排放。该厂拟定下列流程进行废水处理， 回答下列问题：

（1）上述处理废水流程中主要使用的方法是     。
（2）②中反应后无气体放出，该反应的离子方程式为    。
（3）步骤③中，每处理0.4mol Cr₂O₇^2-时转移电子2.4mol，该反应离子方程式为      。
（4）取少量待测水样于试管中，加入NaOH溶液，观察到有蓝色沉淀生成，再加Na₂S溶液， 蓝色沉淀转化成黑色沉淀，请使用化学用语和文字解释产生该现象的原因    。
（5）目前处理酸性Cr₂O₇^2-废水多采用铁氧磁体法。该法是向废水中加入FeSO₄·7H₂O将Cr₂O₇^2-还原成Cr³⁺，调节pH，Fe、Cr转化成相当于(铁氧磁体,罗马数字表示元素价态)的沉淀。处理1mol Cr₂O₇^2-，需加入a mol FeSO₄•7H₂O，下列结论正确的是      。

A．x ="0.5" ,a =8

B．x ="0.5" ,a = 10

C．x =" 1.5" ,a =8

D．x =" 1.5" ,a = 10

中国环境监测总站数据显示，颗粒物(PM_2.5等)为连续雾霾过程影响空气质量最显著的污染物，其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM_2.5、SO₂、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题：
⑴ 将PM_2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：

离子	K^+	Na^+	NH4^+	SO4^2-	NO3^-	Cl^－
浓度/mol•L^－1	4×10^－6	6×10^－6	2×10^－5	4×10^－5	3×10^－5	2×10^－5

 
根据表中数据计算PM_2.5待测试样的pH ＝　       　。
⑵ NO_x是汽车尾气的主要污染物之一。汽车发动机工作时会引发N₂和O₂反应，其能量变化示意图如下：

① N₂(g)＋O₂(g)2NO(g) △H＝　              　。
② 当尾气中空气不足时，NO_x在催化转化器中被还原成N₂排出。写出NO被CO还原的化学方程式　                                          　。
③ 汽车汽油不完全燃烧时还产生CO，有人设想按下列反应除去CO：
2CO(g)＝2C(s)＋O₂(g),已知该反应的△H＞0，该设想能否实现？　  　。
⑶ 碘循环工艺不仅能吸收SO₂降低环境污染，同时又能制得氢气，具体流程如下：

① 用离子方程式表示反应器中发生的反应　                           　。
② 用化学平衡移动的原理分析，在HI分解反应中使用膜反应器分离出H₂的目的是                                                 　。
③ 用吸收H₂后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH）表示），NiO(OH)作为电池正极材料，KOH溶液作为电解质溶液，可制得高容量、长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为：Ni(OH)₂＋MNiO(OH)＋MH，电池放电时，负极电极反应式为　                                　； 充电完成时，全部转化为NiO(OH)，若继续充电，将在一个电极产生O₂，O₂扩散到另一个电极发生电极反应被消耗，从而避免产生的气体引起电池爆炸，此时，阴极电极反应式为　　　　　    　　    　。

工业上可用铜屑和浓硝酸为原料制取硝酸铜。在实际生产中，先把铜屑在空气中灼烧，再跟用等体积水稀释的浓硝酸反应来制取硝酸铜。请回答下列问题：
(1)不宜于用铜屑直接与硝酸反应来制取硝酸铜的原因是              。
(2)浓硝酸用等体积水稀释的目的是                                 。
(3)要得到硝酸铜晶体，应选用                                     。
(4)反应中硝酸表现出                                        性。

污染与环境保护已经成为现在我国最热门的一个课题，污染分为空气污染，水污染，土壤污染等。


（1）为了减少空气中SO₂的排放，常采取的措施有：
①将煤转化为清洁气体燃料。
已知：H₂(g)＋O₂(g)===H₂O(g) ΔH₁＝－241.8 kJ·mol^－1
C(s)＋O₂(g)===CO(g)  ΔH₂＝－110.5 kJ·mol^－1
C(s)＋H₂O(g) ＝ CO(g) ＋H₂(g)   ΔH＝          。
该反应的平衡常数表达式为K=           。
②洗涤含SO₂的烟气。以下物质可作洗涤剂的是     （选填序号）。
a．CaCl₂      b．氨水       c．Na₂CO₃       d．NaHSO₃
（2）为了减少空气中的CO₂，目前捕碳技术在降低温室气体排放中具有重要的作用，捕碳剂常用(NH₄)₂CO₃，反应为：(NH₄)₂CO₃(aq)＋H₂O(l)＋CO₂(g)＝2NH₄HCO₃(aq)  ΔH₃
为研究温度对(NH₄)₂CO₃捕获CO₂效率的影响，在某温度T₁下，将一定量的(NH₄)₂CO₃溶液置于密闭容器中，并充入一定量的CO₂气体（用氮气作为稀释剂），在t时刻，测得容器中CO₂气体的浓度。然后分别在温度为T₂、T₃、T₄、T₅下，保持其他初始实验条件不变，重复上述实验，
经过相同时间测得CO₂气体浓度，其关系如图，则：

①T₂、T₄温度下，该反应的反应速率v₂     v₄(填“＞”、“＝”或“＜”)。
②在T₃～T₄这个温度区间，容器内CO₂气体浓度变化趋势的原因是：        。
（3）催化反硝化法降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。
①催化反硝化法中，用H₂将NO还原为N₂，一段时间后，
溶液的碱性明显增强。则反应离子方程式为：                   。
②Murphy等人利用粉末铝去除废水总硝酸盐，反应主要产物为氨，占60～95%，可以通过气提法除去。反应方程式为：
3NO₃^- + 2Al + 3H₂O → 3NO₂^- + 2Al(OH)₃
NO₂^- + 2Al + 5H₂O → NH₃ + 2Al(OH)₃ + OH^-
2NO₂^- + 2Al + 4H₂O → N₂ + 2Al(OH)₃ + 2OH^-
若足量的铝与硝酸盐反应产生224mL(标准状况)混合气体，其中氨占80%，则被NO₃^-氧化的铝的物质的量为            。

化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。
(1)目前常用的镍镉(NiCd)电池,其电池总反应可以表示为:
Cd+2NiO(OH)+2H₂O2Ni(OH)₂+Cd(OH)₂
已知Ni(OH)₂和Cd(OH)₂均难溶于水但能溶于酸,以下说法中正确的是(　　)
①以上反应是可逆反应　
②以上反应不是可逆反应
③充电时化学能转变为电能　
④放电时化学能转变为电能

A．①③

B．②④

C．①④

D．②③

(2)废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物,有资料表明一节废镍镉电池可以使一平方米面积的耕地失去使用价值。在酸性土壤中这种污染尤为严重。这是因为　　　　　　　　　　　　　　　　。 

（1）实验室由纯净的铜屑制胆矾（CuSO₄·5H₂O）的实验流程如下：

溶解铜屑一种方案是：将铜屑加入到稀硫酸与双氧水的混和液中并用30～40℃水浴加热，一段时间后，铜完全溶解，得到硫酸铜溶液。
①该反应的化学方程式为                                       ，
②反应温度不能超过40℃的原因是                               ，
③由硫酸铜溶液获得胆矾的操作依次为        、冷却结晶、        、洗涤、干燥。
（2）目前我国的火力发电机组绝大多数为燃煤机组，而以燃煤为主的电力生产所造成的环境污染是制约电力工业发展的一个重要因素，其中氮氧化物（NO_x）是继粉尘和二氧化硫之后燃煤电站环保治理的重点。
①燃煤烟气脱硫的方法很多，如石灰石—石膏法、氨水法等。其中石灰石-石膏法脱硫的原理第一步是SO₂+Ca(OH)₂=CaSO₃+H₂O，然后再将产物氧化制成石膏,写出该反应的化学方程式      。
②燃煤烟气脱硝可采用氨（NH₃）作为还原介质，在催化剂存在的条件下，氮氧化物(NO_x)与还原剂发生反应，生成无害的氮气和水，写出二氧化氮与氨反应的化学方程式      。

汽车尾气(含有烃类、CO、SO₂与NO等物质)是城市空气的污染源之一,治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”(用铂钯合金作催化剂),它的特点是使CO与NO反应,生成可参与大气生态循环的无毒气体,并促使烃类充分燃烧及SO₂的转化。
(1)写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式:　_______________________。 
(2)“催化转换器”的缺点是在一定程度上提高了空气的酸度,其原因是 　_______________________。 
(3)控制城市空气污染源的方法可以有　　　　　(多选算错)。 

A．开发氢能源

B．使用电动车

C．植树造林

D．戴上呼吸面具

我们的生活、学习离不开物质，其中很多物质是通过工业生产而得到的。请回答下列问题：
(1)生活用水是来自于自来水公司的管道水，其来源有两个：地表水和地下水。地表水中往往含有悬浮物和胶体，自来水厂需要对地表水进行________处理；地下水中往往含有钙、镁的碳酸盐，自来水厂需要对地下水进行__________处理。
(2)有限的土地，要提高粮食产量，离不开科学技术，离不开化学肥料的合理使用。铵态氮肥中的“铵”的生产原料为________，该物质在工业生产中使用的条件是__________________________________。
(3)患有近视的同学学习离不开眼镜，眼镜片有玻璃和合成树脂的。其中易碎的镜片材料是__________，镜片有灰尘不能用酒精擦拭的是__________。
(4)厨房中离不开食盐，该物质主要来自于海水，写出一种用海水制备食盐的方法____________，工业上可用食盐制备纯碱，食盐的作用是________________________。

将磷肥生产中形成的副产物石膏(CaSO₄·2H₂O)转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料，无论从经济效益、资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义。以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图。

(1)本工艺中所用的原料除CaSO₄·2H₂O、KCl外，还需要__________等原料。
(2)写出石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生反应的离子方程式： ______________________。
(3)过滤Ⅰ操作所得固体中，除CaCO₃外还含有____________(填化学式)等物质，该固体可用作生产水泥的原料。
(4)氯化钙结晶水合物(CaCl₂·6H₂O)是目前常用的无机储热材料，选择的依据是__________。
a．熔点较低(29 ℃熔化)          b．能导电
c．能制冷                     d．无毒
(5)上述工艺流程中体现的绿色化学理念是____________________________

材料一　DDT是20世纪60年代以前广为应用的一种杀虫剂，它由三氯乙醛和氯苯通过如下反应制备得到：

据统计，由于使用了DDT等化学农药，减少了病虫害，挽回的粮食损失占总产量的15%。若以世界粮食产量18亿吨计算，那么有2.7亿吨是由化学农药换回来的，相当于10多亿人一年的口粮。此外，DDT还能有效地杀灭蚊蝇、体虱等传播疾病的害虫，从而大大减少疟疾、伤寒等的发病率和死亡人数。瑞士昆虫学家保罗·米勒因发现DDT药效，而于1948年荣获诺贝尔生理医学奖。
材料二　DDT曾因其稳定性、脂溶性、药效普适性等特点被大量生产和普遍使用，以致造成很大的环境污染。美国生物学家卡尔松曾对包括DDT在内的医药所造成的公害，做过生动的描写：“天空无飞鸟，河中无鱼虾，成群鸡鸭牛羊病倒和死亡，果树开花但不能结果，农夫诉说着莫名其妙的疾病接踵袭来。总之，生机勃勃的田野和农庄变得一片寂静，死亡之幽灵到处游荡……”此发现引起社会强烈反响。从20世纪70年代初起，美国、瑞士等国相继禁止生产DDT。我国政府于1985年禁止使用DDT。
材料三　为了杀灭对人类有害的昆虫，而又避免或减少污染环境和破坏生态平衡。化学工作者进行了不懈地努力，研制出多种新型杀虫剂，以代替DDT等农药。例如，化合物A就是其中一种，其结构简式如图所示。

请完成下列各题。
(1)氯苯是一种重要的化工原料，由氯苯和三氯乙醛生产DDT的反应是__________。
A．化合反应     B．分解反应     C．取代反应    D．加成反应
(2)下列关于DDT的说法中，不正确的是__________。
A．DDT也能杀死有益的生物
B．DDT极易溶于水
C．DDT是烃的衍生物
D．DDT不易被生物分解
(3)在过去，施用农药DDT的地区虽然占陆地面积的一小部分，可是在远离施药地区的南极的动物体内也发现了DDT，在喜马拉雅山山峰的积雪中也发现了DDT，这种现象说明________。
A．DDT是挥发性物质
B．DDT已加入全球性的生物循环
C．考察队将DDT带到了南极
D．南极动物也偶尔到施用农药的地区觅食
(4)①化合物A的分子式为__________；
②化合物A可能有的化学性质________。
A．取代反应  B．加成反应  C．氧化反应  D．还原反应
E．酯化反应  F．水解反应

氮、磷、钾是植物生长的重要营养元素。洗衣粉中如加入由磷酸脱水制得的多磷酸的钠盐作配料，虽能在洗衣时起软化水的作用，但使用此类洗衣粉会造成水质污染。
(1)试简述污染水质的原因__________________________________________。
(2)某种无磷洗衣粉中加入了硅酸钠作配料，试说明这种配料的有关性质与作用
_____________________________________________________________。
(3)N、P、K是以__________状态被植物吸收的，试简述N、P、K被植物根细胞吸收的原因及过程_____________________________________________。