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高中三年级化学

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首页 高中三年级化学知识 二氧化氯 二氧化硫 水的净化与处理 化学与技术 试题正文
  • 填空题
    工业三废（废水、废气、废渣）处理或将三废消灭于生产过程中，是近年来化工技术发展的方向之一。
    (1)工业生产H2SO4的尾气中常含有少量SO2，通常用_________ 吸收，有关的化学方程式为________________________；然后再用硫酸处理，目的是______________。硫酸厂的废水呈____性，通常加入____进行处理。
    (2)铬的毒性与其存在的价态有关，六价铬比三价铬毒性高100倍，并易被人体吸收且能在体内蓄积。因此在处理含铬污水时，通常加入_________使六价铬转化为三价铬，再加__________使其转化为沉淀。
    (3)二氧化氯(ClO2)是一种在水处理方面有广泛应用的高效安全消毒剂。与Cl2相比，ClO2不但具有更显著 的杀菌能力，而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物，ClO2有下列两种制备方法。
    方法一：2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O
    方法二：2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+Na2SO4+O2↑+2H2O。
    用方法____制备的ClO2更适合用于饮用水消毒，其主要原因是________________________。
    (4)对于含有Hg2+、Pb2+、Cu2+等重金属离子的工业废水，通常加入过量的_____________使其转化为沉淀而除去。
    本题信息：2011年模拟题化学填空题难度较难 来源:于丽娜
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本试题 “工业三废（废水、废气、废渣）处理或将三废消灭于生产过程中，是近年来化工技术发展的方向之一。(1)工业生产H2SO4的尾气中常含有少量SO2，通常用_________ 吸...” 主要考查您对

二氧化氯

二氧化硫

水的净化与处理

化学与技术

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二氧化氯：

二氧化氯有与氯气相似的刺激性气味，具有强烈刺激性，接触后主要引起眼和呼吸道刺激，吸入高浓度可发生肺水肿，能致死，对呼吸道产生严重损伤，高浓度的本品气体，可能对皮肤有刺激性。皮肤接触或摄入本品的高浓度溶液，可能引起强烈刺激和腐蚀，长期接触可导致慢性支气管炎。


二氧化氯的物理性质和化学性质：

(1)物理性质：二氧化氯（ClO2）是一种棕红色气体，浓度低是黄绿色气体，相对空气比重为1.1,比空气重，液体比重2.37，具有与氯相似的刺激性气味，浓度极低时，具有青草气味及轻微的甜味，沸点11℃凝固点-59℃，易溶于水和冰醋酸、四氯化碳等溶剂，液化二氧化氯及高浓度二氧化氯极不稳定，撞击或日光照射均会发生爆炸，在空气中，浓度超过10%就可能发生爆炸，低于10%则是稳定性极好的物质，没有爆炸的危险。
(2)化学性质：二氧化氯易溶于水，深解度是氯气的5倍，在室温30mm/Hg分压下，溶解度为2.9g/L;在室温760mm/Hg压力（常压），溶解度为3.1g/L，二氧化氯不易被水解，在水中以分子的形成存在，在低浓度下，（10mg/L以下）它杀茵、消毒能力，主要以氧化的方式进行，与氯气杀茵消毒不同，氯气消毒以电子转移的方式进行，因此ClO2杀茵可在pH值较大范围内（2-10)高效杀菌消毒，且对人体绝无害处，经检测水中ClO2在1mg/L浓度以下时对比1mg/L氯气的杀茵能力超过10倍以上，（在各种介质下，对应杀灭的时间，残菌数量，对照得出的结论）。与现有ClO2杀茵能力按有效氯大于ClO2的2.6倍的数据有出入。
影响ClO2的杀菌能力的因素：
对它不良影响的是：Cl2或对应的ClO-离子，ClO2-、ClO3- 　　
对它产生促进作用的是：溶解氧 H2O2，ClO2+离子，Cl- 　　
对它没有影响的是：CO32-、Na+、Ca2+等离子


氯的氧化物：

a．Cl2O是黄棕色气体，在有还原剂或加热时会发生爆炸，溶于水生成次氯酸，是次氯酸的酸酐。
b．ClO2是红黄色气体，冷凝时为红棕色液体，易发生爆炸。大量制取的方法为：2NaClO3+SO2== 2ClO2+Na2SO4。ClO2与碱作用生成亚氯酸盐和氯酸盐：2ClO2+2NaOH==NaClO2+NaClO3+H2O。
c．Cl2O7是无色油状液体，受热或撞击立即爆炸。

氯的含氧酸及其盐的性质变化规律：


二氧化硫:

①化学式：SO2
②分子结构：SO2是由极性键形成的极性分子，因此易溶于水，其晶体为分子晶体。

二氧化硫的物理性质和化学性质：

1.物理性质：
SO2是无色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易溶于水(常温常压下，1体积水大约溶解40体积的SO2)，易液化(沸点-10℃)。
2.化学性质
(1)具有酸性氧化物的通性
①将SO2通入紫色石蕊试液中，试液变红。
②能与碱性氧化物、碱及某些盐反应。如：
 
(2)还原性


(3)弱氧化性

(4)漂白性(不能漂白酸碱指示剂) 能和某些有色物质化合生成无色物质，生成的无色物质不稳定，易分解而恢复原色，因此，SO2的漂白并不彻底。在中学化学常见试剂中，能用SO2漂白的只有品红溶液，品红溶液无色溶液恢复原色。


SO2与一些物质反应的实验现象：



SO2与强碱反应后固体成分的确定：

SO2与强碱(如NaOH)溶液发生反应后的固体成分取决于二者的用量。遇到类似的问题，可以采用数轴分析法讨论。设SO2的物质的量为n(SO2)，NaOH物质的量为n(NaOH)，数轴代表，如下数轴所示：

分析数轴可得：
（1）则固体物质为Na2SO3，
（2），则固体物质为NaOH 和Na2SO3．
（3），则同体物质为NaHSO3
（4），则固体物质为Na2SO3和NaHSO3，
（5），则固体物质为NaHSO3。


二氧化硫的制备：

工业制法：

实验室制法：

(1)收集：向上排空气法。
(2)检验：品红溶液。SO2是中学阶段学到的唯一种既能使品红褪色，加热后又能使其恢复原色的气体。
(3)尾气处理：用NaOH溶液吸收。

二氧化硫的用途：

工业上用二氧化硫漂白纸浆、毛、丝、草编制品等。此外，二氧化硫还可用于杀菌消毒，可以用作防腐剂。

二氧化硫对环境的污染及治理：



水的净化：

(1)基本流程：天然水+混凝剂过滤→清洁水+消毒剂→饮用水天然水中溶解的主要气体是O2、CO2、H2S。
(2)除去水中的固体杂质和悬浮物：常用混凝剂为铝盐(如硫酸铝、明矾、碱式氯化铝等)、三价铁盐等。原理为：Al3＋＋3H2O=Al(OH)3(胶体)＋3H＋，Fe3＋＋3H2O=Fe(OH)3(胶体)＋3H＋，生成的胶体能吸附水中的悬浮杂质而沉降，达到净水的效果。
(3)消毒：常用的消毒剂为氯气、漂白粉精、臭氧、二氧化氯等。对自来水进行暴晒是为了除去水中少量的次氯酸。水处理剂能杀菌消毒是因为它具有强氧化性。过氧化钠不能用于自来水的杀菌消毒。O3消毒的反应产物无毒无害。
(4)消除水中的异味：活性炭颗粒的比表面积大，吸附能力强，让水通过由细小的活性炭颗粒组成的滤床能够除去水中的异味。活性炭在水的净化过程中只发生物理变化。通入CO2可以除去水中的Ca离子和调节溶液的pH

污水处理：

(1)生物化学方法通常使用含有大量需氧微生物的活性污泥，在强力通入空气的条件下，微生物以水中的有机废物为养料生长繁殖，将有机物分解为二氧化碳、水等无机物，从而达到净化污水的目的。
(2)中和法酸性废水常用熟石灰中和，碱性废水常用H2SO4或CO2中和。
(3)③沉淀法 Hg2＋、Pb2＋、Cu2＋等重金属离子可用Na2S除去，反应的离子方程式为Hg2＋＋S2－===HgS↓，Pb2＋＋S2－===PbS↓，Cu2＋＋S2－===CuS↓。
注意：
①一般不采用离子交换法，因为离子交换法价格昂贵。
②过滤用到的玻璃仪器出烧杯外，还有漏斗、玻璃棒
③分离Hg是需在通风橱中进行，原因是Hg有挥发性，且有毒
④回收纯净的金属铜时应增加冷凝回流装置以防止污染。
3.水质检测的项目：BOD、有机物、N、P、重金属、pH值、悬浮物、溶解性固体、总碱度
富营养化的检测项目：水样的总铅、总铜、总铁、阴离子表面活性剂、氨氮值
化学技术在工农业生产有重要应用:

1.应用合成氨技术生产铵态氮肥，有利于农业生产；工业上生产磷肥、钾肥等。
 
2.接触法制硫酸，有利于工业生产。
(1)原料：主要有黄铁矿、硫黄等。
(2)原理：以黄铁矿为原料生产硫酸为例，生产主要经过三个阶段。
(3)有关反应
 
工业上并不直接用水吸收三氧化硫，而是用质量分数为98.3%的浓硫酸作吸收剂，因为三氧化硫与水蒸气容易形成酸雾，从而降低三氧化硫的吸收率。同时采用逆流吸收，硫酸从塔底放出。
3.工业上制取纯碱--联合之间法
 
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