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主题2 海水资源 工业制碱一、海水淡化与现代水处理技术海水淡化⎩⎪⎨⎪⎧ 蒸馏法：海水――→加热105 °C 水蒸汽――→冷凝淡水简单易行、质好电渗析法：利用外加电场和阴、阳离子交换膜纯水制造法⎩⎪⎨⎪⎧ 离子交换法：m HR ＋M m ＋m ＋m H＋分离法：选择功能高分子膜渗析法：同上反渗透法：利用渗透原理水污染处理法⎩⎪⎨⎪⎧物理法：沉淀、均衡过滤、过滤、离心分离理化学法：吸附、浮选、反渗透、电渗析、超过滤、超吸附化学法：中和、氧化还原、离子交换法等生物化学法：活性污泥法、生物滤池、厌气处理二、氯碱生产核心技术——电解⎩⎨⎧ 阴极：2H ＋＋2e －===H 2↑阳极：2Cl －－2e －===Cl 2↑总：2NaCl ＋2H 2O=====电解2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑核心设备——电解池⎩⎪⎨⎪⎧首要问题是防止产物间反应：H 2＋Cl 2===2HCl ，Cl 2＋2NaOH===NaCl ＋NaClO＋H 2O 电极选择：碳钢网作阴极、金属钛作阳极表面钌钛氧化物种类：隔膜电解槽、离子膜电解槽 氯碱工业产品应用⎩⎪⎨⎪⎧Cl 2：有机合成、氯化物合成、农药等NaOH ：造纸、玻璃、肥皂等H 2：有机合成、金属冶炼等三、索尔维制碱法与侯氏制碱法的比较索尔维法制纯碱工艺流程示意图侯氏制碱法工艺流程示意图1.阳极：S 2－>I －>Br －>Cl －>OH －＞含氧酸根＞F －；阴极：Ag ＋>Fe 3＋>Cu 2＋>H ＋>Pb 2＋>Sn 2＋>Fe 2＋>Zn 2＋>Al 3＋>Mg 2＋>Na ＋>Ca 2＋>K ＋。
2．有关电解计算的方法与规律(1)根据电解方程式或电极反应式列比例式求解；(2)利用各电极、线路中转移的电子数目守恒列等式求解，电子守恒较为简便，注意运用。
一般计算电极产物时用电极反应，采用电子守恒法，计算电解后溶液的pH 时用电解方程式，列比例式求解。
课题3 纯碱制造技术的发展●课标要求1．了解我国基本化工的生产资源、基本化工产品的主要种类和发展概况.2．了解海水的综合利用，认识化学科学发展对自然资源利用的作用.●课标解读1.了解我国基本的化工生产原理，如合成氨工业、氯碱工业、制碱工业。
2．明确各类化工产品的成分、性质及应用。
3．了解海水中的哪些成分作为各种化工生产的原料。
●教学地位纯碱在造纸、玻璃等工业生产中具有重要应用，侯氏制碱是一种先进的制碱技术，我国化学家侯德榜为国家争得了荣誉，因此,侯氏制碱的工艺流程也成为高考的热点，尤其是制碱的原理、操作是高考的高频考点。
●新课导入建议他曾经是中国科学技术协会副主席、中国化学会理事长、中国化工学会理事长,他还是中国科学院技术科学部委员。
他是中国化学工业史上一位杰出的科学家，他所著的《纯碱制造》被世界各国化工界公认为制碱工业的权威专著。
他创立了中国人自己的制碱工艺——侯氏制碱法。
你知道他是谁吗?●教学流程设计课前预习安排：看教材P34－38，填写[课前自主导学]，并完成[思考交流］。
⇒步骤1:导入新课，本课时教学地位分析。
⇒步骤2:建议对[思考交流]进行提问，反馈学生预习效果。
⇒步骤3:师生互动完成探究1，可利用［问题导思］的设问作为主线。
⇓步骤7：通过[例2］和教材P36－37“侯氏制碱法"讲解研析，对“探究2”中注意的问题进行总结。
⇐步骤6：师生互动完成“探究2”.⇐步骤5:指导学生自主完成[变式训练1]和[当堂双基达标］1、2题。
⇐步骤4：通过[例1］和教材P35－36“索尔维制碱法”的讲解研析,对“探究1”中注意的问题进行总结.⇓步骤8:指导学生自主完成［变式训练2]和[当堂双基达标］中的3、4、5题。
⇒步骤9：引导学生自主总结本课时知识框架，然后对照[课堂小结］。
安排课下作业完成[课后知能检测］.课标解读重点难点1。
知道纯碱是一种重要的基本化工原料,纯碱生产可以以海盐为原料，能说明氨碱法制碱的化学原理和主要生产步骤并能写出相应的化学方程式.2.了解侯氏制碱法的工艺流程，能说明侯德榜对氨碱法制碱工艺做出了什么改进。
一、海水淡化与现代水处理技术海水淡化⎩⎪⎨⎪⎧蒸馏法：海水――→加热105 °C 水蒸汽――→冷凝淡水简单易行、质好电渗析法：利用外加电场和阴、阳离子交换膜纯水制造法⎩⎪⎨⎪⎧离子交换法：m HR ＋M m ＋m ＋m H ＋分离法：选择功能高分子膜渗析法：同上反渗透法：利用渗透原理水污染处理法⎩⎪⎨⎪⎧物理法：沉淀、均衡过滤、过滤、离心分离理化学法：吸附、浮选、反渗透、电渗析、超过滤、超吸附化学法：中和、氧化还原、离子交换法等生物化学法：活性污泥法、生物滤池、厌气处理二、氯碱生产核心技术——电解⎩⎨⎧阴极：2H ＋＋2e －===H 2↑阳极：2Cl －－2e －===Cl 2↑总：2NaCl ＋2H 2O=====电解2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑核心设备——电解池⎩⎪⎨⎪⎧首要问题是防止产物间反应：H 2＋Cl 2===2HCl ，Cl 2＋2NaOH===NaCl ＋NaClO＋H 2O电极选择：碳钢网作阴极、金属钛作阳极表面钌钛氧化物种类：隔膜电解槽、离子膜电解槽氯碱工业产品应用⎩⎪⎨⎪⎧Cl 2：有机合成、氯化物合成、农药等NaOH ：造纸、玻璃、肥皂等H 2：有机合成、金属冶炼等三、索尔维制碱法与侯氏制碱法的比较索尔维法制纯碱工艺流程示意图侯氏制碱法工艺流程示意图1.阳极：S 2－>I －>Br －>Cl －>OH －＞含氧酸根＞F －；阴极：Ag ＋>Fe 3＋>Cu 2＋>H ＋>Pb 2＋>Sn 2＋>Fe 2＋>Zn2＋>Al 3＋>Mg 2＋>Na ＋>Ca 2＋>K ＋。
2．有关电解计算的方法与规律(1)根据电解方程式或电极反应式列比例式求解；(2)利用各电极、线路中转移的电子数目守恒列等式求解，电子守恒较为简便，注意运用。
一般计算电极产物时用电极反应，采用电子守恒法，计算电解后溶液的pH 时用电解方程式，列比例式求解。
课题1 海水淡化与现代水处理技术导学目标：1、认识海水淡化的重要意义，了解海水淡化的方法2、了解离子交换法和膜分离法的原理和应用3、了解水污染及其处理技术4、培养学生节约用水、保护水资源的意识问题导引：1、海水淡化用蒸馏法的特点是什么？缺点是什么？2、海水淡化电渗析法的原理是什么？3、电渗析过程中，水中的各种阳离子向什么极移动？各种阴离子向什么极移动？4、水的硬度是以什么为标准的？5、离子交换法的原理是什么？6、什么是渗透压？简述反渗透除盐原理。
例题分析：例1、（2004年广东卷第20题）海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如下图所示：（1）若在空气中加热MgCl2·6H2O，生成的是Mg（OH）Cl或MgO，写出相应反应的化学方程式。
用电解法制取金属镁时，需要无水氯化镁。
在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O时，能得到无水MgCl2，其原因是。
（2）Mg（OH）2沉淀中混有的Ca（OH）2应怎样除去？写出实验步骤。
________________________________________________。
（3）实验室里将粗盐制成精盐的过程中，在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒，分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的；溶解时：。
过滤时：。
蒸发时：。
例2、某化工厂排放的污水中含有Al3+、Hg2+、Fe3+、Cu2+四种离子，甲、乙、丙三位同学设计从污水中回收铜的方案如下：（1）以上实验方法能否得到铜（填“能”或“不能”）。
甲_____________，乙_____________，丙_____________。
（2）在制得铜的方案中会导致环境污染的一步操作是___________________________________________________________________________________，其原因是________________________________________________________。
课题2 氯碱生产●课标要求了解海水的综合利用，认识化学科学发展对自然资源利用的作用。
●课标解读1.了解海水资源的利用。
如海水淡化，海水提溴、提镁，氯碱生产。
2．理解以海水作为原料的化工生产的原理，了解化工生产中的产品。
●教学地位氯碱生产是我国重要化学工业，电解原理在氯碱生产中的应用是高考中的高频考点，尤其是电极反应式的书写、电极产物的判断、有关实验现象，工艺流程中的实验操作是高考的热点。
●新课导入建议发明氯气、芥子气等毒气的弗里茨·哈伯，也曾是诺贝尔化学奖的得主。
他在一战时曾为德国政府研发生化武器，生产出的毒气造成了近百万人伤亡。
尽管当时表彰的是他关于合成氨的发现，不涉及毒气的研制，但对于一个扬言制造杀人毒气是为了尽早结束战争的人来说，他是否有资格接受这一神圣的奖项，引起了许多专家的激烈争论。
你知道工业上如何生产氯气吗？●教学流程设计课前预习安排：看教材P26－33，填写[课前自主导学]，并完成[思考交流]。
⇒步骤1：导入新课，本课时教学地位分析。
⇒步骤2：建议对[思考交流]进行提问，反馈学生预习效果。
⇒步骤3：师生互动完成探究1，可利用[问题导思]的设问作为主线。
⇓步骤7：通过[例2]的讲解研析，对“探究2，粗盐的精制”中注意的问题进行总结。
⇐步骤6：师生互动完成“探究2”。
⇐步骤5：指导学生自主完成[变式训练1]和[当堂双基达标]1、4、5题。
⇐步骤4：通过[例1]和教材P26－27“氯碱生产的核心技术——电解”讲解研析，对“探究1，电解产物的判断”中注意的问题进行总结。
⇓步骤8：指导学生自主完成[变式训练2]和[当堂双基达标]中的2、3题。
⇒步骤9：引导学生自主总结本课时知识框架，然后对照[课堂小结]。
安排课下作业完成[课后知能检测]。
1.电解(1)定义：使电流通过电解质溶液或熔融态的电解质，在阴、阳两极分别发生还原反应和氧化反应的过程。
(2)电解装置——电解槽电解槽⎩⎨⎧直流电源电极⎩⎪⎨⎪⎧阳极——与直流电源正极相连阴极——与直流电源负极相连(3)电解原理阴极：阳离子移向阴极，得电子，发生还原反应。
课时2 海水资源的开发利用1.了解海水资源及其利用。
2.了解海水淡化的方法，掌握海水的蒸馏。
3.掌握海水化学资源的开发和利用，即海水制盐、海水提溴、海带提碘。
(重难点)4.了解海水综合利用的重要方向。
教材整理 海水水资源的利用——物理过程1．海水水资源的利用类型等冷却和直接利用海水进行循环淡化海水水资源的利用主要包括：海水的。
离子交换法、电渗析法、蒸馏法海水淡化的主要方法：2．3．海水的蒸馏原理。
锥形瓶；C ：冷凝管；B ：圆底烧瓶(1)主要仪器：A ：口出。
b 口进，a (2)冷凝水的流向：。
防止海水暴沸(3)A 中加入碎瓷片的目的是(4)原理态(其余成分因沸点较高，不易汽化气将海水加热，海水中的水分受热变成水。
经过蒸馏冷凝得到的液态水即液态，留在烧瓶中)，经过冷凝管后又冷凝成为淡水。
[题组·冲关]题组 海水淡化和食盐提取1．下列是四位同学对于海水淡化供居民用水所提供的方法，其中原理上完全不可行的是( )【解析】海水淡化的方法：蒸馏法、电渗析法、离子交换法。
选项A，明矾的主要成分是KAl(SO4)2·12H2O，加明矾不能使海水中的盐沉淀出来，所以不能使海水淡化。
【答案】A 2．中国食盐产量居世界首位。
下列实验室中的操作类似“海水晒盐”原理的是( )B．蒸发A．蒸馏C．过滤D．搅拌【解析】实验室中的“蒸发”操作是利用水受热易挥发的特点，其中的溶质因溶剂减少而析出的过程，这与海水晒盐的原理是类似的。
【答案】B【题后归纳】海水淡化的方法和原理1．海水中的化学元素(1)(2)特点：种类很多，总储量很大，但许多元素的富集程度很低。
2．海水化学资源的开发利用题组1 海水中提取Na 、Mg1．NaCl 是从海水中提取出来的一种重要物质，除食用外，它还是一种工业原料，下列以NaCl 为原料的产品(物质)是( )①烧碱 ②纯碱 ③金属钠 ④氯气 ⑤盐酸 A ．①②③④⑤ B ．①②③④C ．①②③⑤D ．①②④⑤【解析】电解NaCl 的水溶液可制得NaOH 、H 2、Cl 2；H 2、Cl 2可合成HCl ；NaCl 溶液又可与CO 2、NH 3反应来制取NaHCO 3；NaHCO 3热分解可得Na 2CO 3，电解熔融的NaCl 可制备金属钠。
课题1 海水淡化与现代水处理技术1．认识海水淡化的重要意义，了解海水淡化的方法。
知道天然水净化和污水处理的化学原理及工艺流程。
(重点)2．了解离子交换法和膜分离法的原理和应用。
3．了解水污染及其处理技术。
掌握中和法、沉淀法在污水处理中的应用。
(难点)4．培养节约用水、保护水资源的意识。
1.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，缺点是能耗大。
2．电渗析法是指利用阴、阳离子交换膜对水中阴、阳离子的选择透过性，在外加直流电场作用下，海水中溶解盐的离子转移到另一部分海水中使海水淡化的方法。
1．海水淡化的目的是什么？【提示】海水淡化的目的是利用物理或化学方法除去海水中的无机盐。
1.水的硬度(1)硬水：溶有较多Ca2＋、Mg2＋的水。
(2)水的硬度：以1 L水中含10_mg_CaO(或相当于10_mg_CaO)为1度来表示。
2．水处理技术(1)核心：减少或除去水中的各种杂质离子。
(2)方法①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。
阳离子交换树脂(HR)与金属离子M n＋的反应为n HR＋M n＋n＋n H＋；阴离子交换树脂(ROH)与阴离子Y m－的反应为m ROH＋Y m－m Y＋m OH－；交换树脂用酸或碱处理可重新恢复交换能力，该过程叫做树脂的再生。
②膜分离法：包括电渗析和反渗透两种广泛应用的技术。
2．海水淡化因能耗大，成本高，不能形成规模化生产，此话对吗？【提示】不对，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，如离子膜法、离子交换法等，耗能成本都大大降低，可以形成规模化生产。
1.废水的排放使自然水体中的污染物超过其自净能力时，就会引起自然水体发生物理性质和化学性质的变化，使水质变坏。
2．污水处理(1)物理法：主要利用物理原理和机械作用对废水进行治理，包括沉淀、均衡调节、过滤及离心分离等方法。
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纯碱制造技术的发展(建议用时：45分钟)[学业达标]1.侯氏制碱法中的碱是指下列的( ）Ａ．NaOH B.K２CO3C．Na2CO3ﻩ D.NａHＣO3【解析】侯氏制碱法制备的是Na２CＯ３，俗称纯碱。
【答案】Ｃ2.工业上常用氨碱法制取碳酸钠(将氨气和二氧化碳先后通入饱和食盐水而析出小苏打，再经过滤、焙烧而得到纯碱),但却不能用氨碱法制碳酸钾，这是因为在溶液中( ) A．KＨCO3溶解度较大ﻩ B.KＨCＯ3溶解度较小C.K２ＣO3溶解度较大D.K2CＯ3溶解度较小【解析】氨碱法制取Na2ＣO３的原理：在精制的食盐水中先后通入NH３、ＣO2，由于NaＨCO３溶解度不大,当Na＋、ＨCO－3浓度较大时便析出NaHCO3晶体，将过滤得到的ＮaＨCO3煅烧得N ａ２ＣO3，由于KHＣO3溶解度较大,无法从溶液中析出，故无法利用其分解制取Ｋ2ＣO3。
【答案】 A3．下表所列为四种可溶性盐在30 ℃的溶解度(g/10０ g H2O)：若在3０考表中的数据，推测析出的晶体是下列的哪一种( ）Ａ.NａＣl B．NaHCＯ3C.Na2CO3ﻩD.(ＮH4）2CＯ３【答案】B4．下列关于ＮaHCO3的叙述,不正确的是（）A．它是一种白色粉末，相同温度下溶解度小于Ｎａ2CO3B.加热至200 ℃左右,可完全分解，利用这种性质，可由ＮaHCO3制取纯碱C．与Na2CＯ３相似,当质量相同，分别跟足量盐酸反应后,NaHCO3可得到较多的二氧化碳D.其晶体的化学式为NaHCO3·10H2O,在空气中会风化【解析】Ｎa2CO3·１0H２O在干燥的空气中容易风化,没有ＮaHＣＯ3·10H2O这种物质。
课题2 氯碱生产1．了解电解的概念和电解食盐水的原理，并能写出相应的电极反应式和总反应的化学方程式。
(重点)2．知道电解槽的基本结构、作用及其主要类型，能说明离子膜电解槽的工作原理，知道离子膜法电解制烧碱的主要工艺流程，了解精制盐水的原理和方法。
(重难点)3．能举例说明氯碱工业产品的主要用途。
1.(1)定义：使电流通过电解质溶液或熔融态的电解质，在阴、阳两极分别发生还原反应和氧化反应的过程。
(2)电解装置——电解槽电解槽⎩⎨⎧直流电源电极⎩⎪⎨⎪⎧阳极——与直流电源正极相连阴极——与直流电源负极相连(3)电解原理阴极：阳离子移向阴极，得电子，发生还原反应。
阳极：阴离子移向阳极，失电子，发生氧化反应。
2．电解饱和食盐水 (1)离子移动方向Na ＋、H ＋移向阴极，Cl －、OH －移向阳极。
(2)电极反应及总反应 阴极：2H ＋＋2e －===H 2↑， 阳极：2Cl －－2e －===Cl 2↑，总反应：2NaCl ＋2H 2O=====电解2NaOH ＋Cl 2↑＋H 2↑。
(3)现象向溶液中滴入酚酞时，阴极变红色；阳极出现黄绿色气体，能使润湿的KI －淀粉试纸变蓝色。
1．电解饱和食盐水时，如何检验阴极气体成分？【提示】收集一小试管阴极产生的气体，靠近酒精灯火焰，产生淡蓝色火焰，并发出“噗噗”响声，证明有H2生成。
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，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Na＋透过膜进入阴极室，而阴离子Cl－、OH－和气体则不能透过。
2．选择什么样的电极材料阳极材料：以钛为基体、其表面涂有钌和钛氧化物涂层的金属。
阴极材料：低碳钢。
2．阳离子膜和阴离子膜的作用有什么不同？【提示】阳离子膜只允许阳离子透过，阴离子和分子不能透过；阴离子膜只允许阴离子透过，阳离子和分子不能透过。
①电解时，阴离子一定在阳极放电吗？【提示】不一定。
阳极材料为活性电极时，材料本身失电子而放电，溶液中阴离子不放电。
课题1 海水淡化与现代水处理技术1．认识海水淡化的重要意义，了解海水淡化的方法。
知道天然水净化和污水处理的化学原理及工艺流程。
(重点)2．了解离子交换法和膜分离法的原理和应用。
3．了解水污染及其处理技术。
掌握中和法、沉淀法在污水处理中的应用。
(难点)4．培养节约用水、保护水资源的意识。
1.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，缺点是能耗大。
2．电渗析法是指利用阴、阳离子交换膜对水中阴、阳离子的选择透过性，在外加直流电场作用下，海水中溶解盐的离子转移到另一部分海水中使海水淡化的方法。
1．海水淡化的目的是什么？【提示】海水淡化的目的是利用物理或化学方法除去海水中的无机盐。
1.水的硬度(1)硬水：溶有较多Ca2＋、Mg2＋的水。
(2)水的硬度：以1 L水中含10_mg_CaO(或相当于10_mg_CaO)为1度来表示。
2．水处理技术(1)核心：减少或除去水中的各种杂质离子。
(2)方法①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。
阳离子交换树脂(HR)与金属离子M n＋的反应为n HR＋M n＋n＋n H＋；阴离子交换树脂(ROH)与阴离子Y m－的反应为m ROH＋Y m－m Y＋m OH－；交换树脂用酸或碱处理可重新恢复交换能力，该过程叫做树脂的再生。
②膜分离法：包括电渗析和反渗透两种广泛应用的技术。
2．海水淡化因能耗大，成本高，不能形成规模化生产，此话对吗？【提示】不对，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，如离子膜法、离子交换法等，耗能成本都大大降低，可以形成规模化生产。
1.废水的排放使自然水体中的污染物超过其自净能力时，就会引起自然水体发生物理性质和化学性质的变化，使水质变坏。
2．污水处理(1)物理法：主要利用物理原理和机械作用对废水进行治理，包括沉淀、均衡调节、过滤及离心分离等方法。
(2)物理化学法：通过物理化学过程除去污染物的方法，包括吸附、浮选、反渗透、电渗析、超过滤及超吸附等方法。
(3)化学法：通过施用化学药剂或采用其他化学手段进行废水处理的方法，如中和法、氧化法、还原法、离子交换法。
(4)生物化学法：利用微生物的作用，除去废水中的溶胶物质及有机物质的方法，包括活性污泥法、生物滤池法及厌气处理法等。
①海水淡化的方法有哪些？【提示】蒸馏法、电渗析法、离子交换法、膜分离法。
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。
1．蒸馏法(1)原理：将水加热至105 ℃蒸发汽化，然后将蒸汽冷凝而得到蒸馏水。
(2)优点：设备结构简单、易操作、淡水质量好。
(3)缺点：能耗大。
2．电渗析法(1)原理：利用阴、阳离子交换膜对水中阴、阳离子的选择透过性，在外加直流电场作用下，海水中溶解盐的离子转移到另一部分海水中使海水淡化的方法。
(2)应用：海水淡化、污水处理等。
3．反渗透法(1)原理：在含盐浓度较大的溶液一侧施加压力，可以迫使水从浓溶液一侧向稀溶液一侧渗透，将水从浓盐溶液中排出而使盐分留下。
(2)优点：可以大量、快速地生产淡水。
(3)发展方向：寻找理想的渗透膜，提高海水的淡化效率。
将海水淡化后做生活用水，以解决淡水资源匮乏的问题，下列淡化海水的方法中，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以除去所含离子【解析】明矾的成分是KAl(SO4)2·12H2O，加入到海水中只能除去悬浮杂质及OH－或Ba2＋等，对Na＋、Cl－、Mg2＋、Ca2＋等无影响，起不到淡化的作用。
【答案】 A明矾净水原理是由于Al3＋水解生成3胶体吸附水中悬浮物，而不能除去水中的盐也不能杀菌消毒。
1．海水淡化可采用膜分离技术，如下图所示，对淡化膜右侧的海水加压，水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池，而海水中的各种离子不能通过淡化膜，从而得到淡水，对加压后右侧海水成分变化进行分析，正确的是( )A．溶质质量增加B．溶液质量不变C．溶剂质量减少D．溶质质量分数不变【解析】右侧海水中水分子能通过淡化膜进入左侧淡水池，而各种离子不能通过淡化膜，故溶质质量不变，溶剂质量减少，溶质质量分数增大。
【答案】 C①硬水和软水有什么区别？【提示】 含Ca 2＋、Mg 2＋较多的水称为硬水；含Ca 2＋、Mg 2＋较少或不含Ca 2＋、Mg 2＋的水称为软水。
②如何区别硬水和软水？【提示】 a ．加入肥皂水振荡，有大量泡沫产生的为软水，泡沫很少且有沉淀产生的是硬水。
b.加入饱和Na 2CO 3溶液，无沉淀产生的是软水，有沉淀产生的是硬水。
原因是Ca 2＋＋CO 2－3===CaCO 3↓，Mg 2＋＋CO 2－3===MgCO 3↓。
③硬水软化的方法有哪些？【提示】 加热法(除暂时硬度)、药剂法、离子交换法。
1．水的硬度 (1)硬水和软水硬水：含Ca 2＋、Mg 2＋较多的水。
软水：含Ca 2＋、Mg 2＋较少或不含Ca 2＋、Mg 2＋的水。
(2)硬度的划分暂时硬度：水的硬度由Ca(HCO 3)2或Mg(HCO 3)2引起。
永久硬度：水的硬度由钙、镁的硫酸盐或氯化物引起。
2．硬水的软化 (1)加热法①适用范围：暂时硬度的水。
②反应原理：Ca(HCO 3)2=====△CaCO 3↓＋H 2O ＋CO 2↑， Mg(HCO 3)2=====△MgCO 3↓＋H 2O ＋CO 2↑， MgCO 3＋H 2O=====△Mg(OH)2↓＋CO 2↑。
(2)药剂法①适用范围：永久硬度的水。
②原理：把纯碱、生石灰等试剂加入到硬水中，与Ca 2＋、Mg 2＋反应形成沉淀，分离。
(3)离子交换法①适用范围：永久硬度的水。
②原理：用离子交换剂除去硬水中的Ca 2＋、Mg 2＋。
如用离子交换树脂软化水的过程为：n HR＋M n＋n＋n H＋，m ROH＋Y m－m Y＋m OH－。
磺化煤(表示式NaR)是一种钠型离子交换剂，它能把硬水中的Ca2＋、Mg2＋交换除去而使水软化，现代海水的淡化方法是：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(HR)和羟基型阴离子交换树脂(ROH)，则离子交换柱中应分别装入的离子交换树脂是(填代表符号)：A柱________；B柱________。
(2)说明按上述顺序装柱的理由是___________________________________________________________________________________________________。
【解析】由离子交换法的原理迁移应用到题给信息可知，阳离子交换树脂的交换原理为Na＋＋＋＋NaR Ca2＋＋＋＋CaR2Mg2＋＋＋＋MgR2阴离子交换树脂的交换原理为：ROH＋Cl－＋OH－2ROH＋SO2－42SO4＋2OH－ROH＋HCO－33＋OH－交换下来的H＋和OH－反应生成H2O从而得到淡水。
【答案】(1)HR ROH(2)若相反，则首先产生OH－易与Mg2＋等反应产生Mg(OH)2等沉淀，堵塞离子交换柱2．天然水里一般含有Ca2＋、Mg2＋等多种离子。
人们把含有较多量Ca2＋、Mg2＋的水叫作硬水，含有较少量或不含Ca2＋、Mg2＋的水叫作软水；降低水中Ca2＋、Mg2＋含量的过程叫作硬水软化。
如果硬度太高(含Ca2＋、Mg2＋的浓度太大)会给生产、生活带来很多不利，因此硬水的软化是水处理的重要方面之一。
离子交换法常用于工业锅炉用水的软化。
离子交换剂多种多样，磺化煤(NaR)就是一种阳离子交换剂。
(1)写出用磺化煤软化含Ca2＋、Mg2＋浓度较高的硬水的化学方程式：_______________________________________________________________________。
(2)用药剂软化法软化过的水总是含有一定浓度的Ca2＋、Mg2＋，其原因是___________________________________________________________________。
(3)参考烧水后的锅或壶中结有水垢的现象分析说明，如果用硬度太高的水作锅炉用水，主要的不利因素是________________________________________________________________________________________________________。
【解析】(2)CaCO3、Mg(OH)2在水中都有一定的溶解能力。
(3)水垢是热的不良导体。
【答案】(1)2NaR＋Ca2＋2＋2Na＋、2NaR＋Mg2＋2＋2Na＋(2)CaCO3、Mg(OH)2虽然溶解度较小，但不是绝对不溶(3)锅炉结垢，热传递效率下降，浪费能源，甚至引起锅炉爆炸①为什么用Na2S除去Hg2＋的同时，也能将水中所含的Pb2＋、Cu2＋等重金属离子除去？(用离子方程式表示)【提示】Pb2＋＋S2－；Cu2＋＋S2－。
②污水处理常用方法有哪些？【提示】物理法、物理化学法、化学法、生物化学法等。
1．物理法包括沉淀、均衡调节、过滤及离心分离等方法。
2．物理化学法主要包括吸附、浮选、反渗透、电渗析、超过滤及超吸附等方法。
3．化学法中和法、氧化法、还原法、离子交换法等。
4．生物化学法包括活性污泥法、生物滤池法及厌气处理法等。
(2016·全国丙卷)聚合硫酸铁(PFS)是水处理中重要的絮凝剂。
下图是以回收的废铁屑为原料制备PFS的一种工艺流程。
回答下列问题：(1)废铁屑主要为表面附有大量铁锈的铁，铁锈的主要成分是________。
粉碎过筛的目的是________。
(2)酸浸时最合适的酸是________，写出铁锈与酸反应的离子方程式______________________________________________________________________。
(3)反应釜中加入氧化剂的作用是________，下列氧化剂中最合适的是________(填标号)。
a．KMnO4B．Cl2c ．H 2O 2 D ．HNO 3(4)聚合釜中溶液的pH 必须控制在一定的范围。
pH 偏小时Fe 3＋水解程度弱，pH 偏大时则________。
(5)相对于常压蒸发，减压蒸发的优点是________。
(6)盐基度B 是衡量絮凝剂絮凝效果的重要指标，定义式为B ＝3nn(n 为物质的量)。
