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初中化学

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    某市郊区的一个小村庄,原本有一条清澈的小河从村边流过,村里的小孩常在河里游泳.自从小河上游的一大块土地被规划为工业区后,那里相继建起了水泥厂、小型造纸厂、化工厂、纺纱厂….从此,这条小河里经常泛着黄色泡沫,臭气熏天,令人作呕,小孩不敢再下河游泳,小河下游的农田也不能灌溉,牲畜更不敢饮用了.接到村民的反映,该市环保部门即介入了调查.经环保部门人员测定,河水中的污染物主要有污泥、碎塑料、氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠(含量较高)等.现欲对污水进行处理,请回答以下问题.
    (1)欲除去污水中的固体物质,可采用的操作有沉淀、______等;要除去污水中的臭味,你建议采用的物质是______.
    (2)要验证经过(1)处理后的水中还含有较多碳酸钠(假定无HCO3-),请你写出简单的实验步骤、现象、结论.
    (3)该市领导十分关注对河水污染的治理,现面向社会公开征集治理方案.请你运用所学的知识,提出两条治理河水污染的合理化建议.
    本题信息:化学问答题难度较难 来源:未知
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本试题 “某市郊区的一个小村庄,原本有一条清澈的小河从村边流过,村里的小孩常在河里游泳.自从小河上游的一大块土地被规划为工业区后,那里相继建起了水泥厂、小型...” 主要考查您对

水污染与防治

水的净化

盐的性质

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水体污染的定义:
   大量的污染物质排入水体,超过水体的自净能力使水质恶化,水体及其周围的生态平衡遭到破坏,对人类健康、生活和生产活动等造成损失和威胁的情况。


水体污染来源:
a.工业污染:座水、废渣、废气《工业“三反”》。
b.农业污染:化肥、农药的不合理使川。
c.生活污染:含磷洗涤剂的大量使用、生活污水的任意排放等。

防治措施:

a.工业上:通过应用新技术、新工艺减少污染物的产生,同时对污染的水体作处理使之符合排放标准。
b.农业上:提们使川农家肥,合理使用化肥和农药。
c.生活污水也应逐步实现欲中处理和排放。
水体的自净能力:
广义的水体自净是指在物理、化学和生物作用下.受污染的水体逐渐自然净化,水质复原的过程。,狭义的水体自净是指水体叶I微生物氧化分解有机污染物而使水体净化的过程。水体自净大致分为三类,即物理净化、化学净化和生物净化。它们同时发生,相互影响,共同作用。

(1)物理净化。物理净化是指污染物质由于稀释、扩散、混合和沉淀等过程而浓度降低。污水进入水体后,大颗粒的不溶性固体在水流较弱的地方逐渐沉入水底,形成污泥。悬浮体、胶体和可溶性污染物因混合、稀释,浓度逐渐降低。

(2)化学净化。化学净化是指污染物由于氧化还原、酸碱反应、分解、化合和吸附凝聚等化学或物理作用而浓度降低。流动的水体从水面上大气中溶人氧气,使污染物中铁、锰等重金属离子氧化,生成难溶性物质析出沉降。某些元素在一定酸性环境中,形成易溶性化合物,随水漂移而稀释;在中性或碱性条件下,某些元素形成难溶化合物而沉降。天然水中的胶体,吸附和凝聚水中悬浮物质微粒,随水流移动或逐渐沉降。

(3)生物净化,又称生物化学净化。是指生物活动尤其是微生物对有机物的氧化分解使污染物质的浓度降低。

 城市污水及处理:
(1)城市污水城市污水包括生活污水、工业废水和径流污水等,由城市排水管网汇集并输送到污水处理厂进行处理。城市污水的污染,一般经历三个历史时期:病源污染期、总体污染期和新污染期。在病源污染期,城市污水主要是生活污水。由于污水中含有病菌和病毒,污水排入水体后往往会传染疾病。在总体污染期,随着工业的发展和人口的集中,城市污水量及所含的污染物种类不断增加。污水排入水体后,造成水体中悬浮物数量和生化需氧量越来越大,水体缺氧,水生生物灭绝。在新污染期,由于工业的高度发展,污水所含的污染物种类更加复杂。工业废水日益成为城市污水处理中的主要对象。

(2)城市污水处理城市污水处理分为三个级别.分别称为污水一级处理、污水二级处理、污水三级处理。一级处理应用物理处理方法,即用格栅、沉砂池、初沉池、活性污泥池、二次沉淀池等构筑物,去除污水中不溶解的污染物和寄生虫卵。二级处理应用生物处理方法,即主要通过微生物的代谢作用进行物质转化的过程,将污水巾各种复杂的有机物降解为简单的物质。生物处理对污水水质、水温、供氧量等都有一定的要求。三级处理是用生物化学(硝化一反硝化)法、碱化吹脱法或离子交换法除氮,用化学沉淀法除磷,用臭氧氧化法、活性炭法或超过滤法除去难降解有机物,用反渗透法除去盐类,用氯化法消毒等过程中的一种或几种组成的污水处理工艺。

定义:
清除水中不好的或不需要的杂质,使水达到纯净的程度。

四种净化水的方法,原理,作用:

净化水的方法 原理 作用
沉淀 食难溶性的杂质沉淀下来,并与水分层 使难溶性大颗粒沉降或加入明矾,形成的胶状物吸附杂质沉降
过滤 把液体与难溶于液体的固体物质分离 除去难溶性杂质
吸附 利用物质的吸附作用,吸附水中一些难溶性杂质,臭味和色素 除去难溶性杂质,部分可溶性杂质,臭味和色素
蒸馏 通过加热的方法使水变成水蒸气后冷凝成水 除去可溶性杂质,使硬水软化

水净化的方法:
吸附,沉淀,过滤,蒸馏,杀菌

吸附:常用明矾和活性炭,明矾溶于水后形成胶状物吸附水中的悬浮物,
活性炭不仅可以吸附水中的悬浮物,还可以吸附在水中有异味的物质和色素
沉淀:水中悬浮物别吸附后形成密度大的颗粒,从而使杂质沉淀
过滤:除去水中不溶性的杂质
蒸馏:除去可溶性杂质的方法
杀菌:常用杀毒剂:漂白粉,氯气以及新型消毒剂二氧化氯等

吸附、沉淀、过滤和蒸馏中单一操作净化程度较高的是蒸馏。综合运用时,按吸附→沉淀→过滤→蒸馏的顺序操作净化效果更好

加絮凝剂(明矾)与活性炭净水的比较:
净化水的方法 原理 能除去的杂质
明矾净水 明研溶于水后形成胶状物质,对杂质进行吸附,将微小颗粒吸附在一起形成大的固体颗粒而沉阵下来 不溶于水的微小固体颗粒
活性炭净水 利用内部疏松多孔的结构来吸附水中的微小颗粒和一些可溶于水的杂质 不溶于水的微小固体颗粒和部分能溶于水的杂质以及气味,颜色等

自来水厂净化水的过程图及步骤
1、净化过程图
 

2、自来水净化步骤
①从水库中取水。
②加絮凝剂(主要是明矾),使悬浮的小颗粒状杂质被吸附凝聚。
③在反应沉淀池中沉降分离,使水澄清
④将沉淀池中流出的较澄清的水通入过滤池中,进一步除去不溶性杂质。
⑤再将水引人活性炭吸附池中,除去水中的臭味和残留的颗粒较小的不溶性杂质。
⑥细菌消毒(常用通入氯气的办法)。它是一个化学变化过程,因为除去病菌的过程.就是把病菌变成其他物质的过程。
⑦杀菌后的水就是洁净、可以饮用的自来水,通过配水泵供给用户,但水中仍然含有可以溶于水的一些杂质,所以还是混合物。
盐的定义:
   盐是指由金属离子(或钱根离子)和酸根离子构成的化合物,盐在溶液里能解离成金属离子(或钱根离子)和酸根离子。根据阳离子不同,可将盐分为钠盐、钾盐、钙盐、钱盐等,根据阴离子不同,可将盆分为硫酸盐、碳酸盐,硝酸盐等。

生活中常见的盐有:
氯化钠(NaCl),碳酸钠 (Na2CO3)、碳酸氧钠(NaHCO3)、碳酸钙和农业生产上应用的硫酸铜(CuSO4)。
盐的物理性质:
(1)盐的水溶液的颜色常见的盐大多数为白色固体,其水溶液一般为无色。但是有些盐有颜色,其水溶液也有颜色。例如:胆矾(CuSO4·5H2O)为蓝色,高锰酸钾为紫黑色;含Cu2+的溶液一般为蓝色,含Fe2+的溶液一般为浅绿色,含Fe3+的溶液一般为黄色。
(2)盐的溶解性记忆如下钾钠硝钱溶水快(含K+,Na+,NH4+,NO3-的盐易溶于水);硫酸盐除钡银钙(含SO42-的盐中,Ag2SO4, CaSO4微溶,BaSO3难溶)都易溶;氯化物中银不溶(含 Cl-的盐中,AgCl不溶于水,其余一般易溶于水);碳酸盐溶钾钠钱[含CO32-的盐,Na2CO3、(NH4)2CO3、 K2CO3易溶,Na2CO3微溶,其余难溶〕。

盐的化学性质:
(1)盐+金属一另一种盐+另一种金属(置换反应),例如:Fe+CuSO4==FeSO4+Cu
规律:反应物中盐要可溶,金属活动性顺序表中前面的金属可将后面的金属从其盐溶液中置换出来(K, Ca,Na除外)。
应用:判断或验证金属活动性顺序和反应发生的先后顺序。
(2)盐+酸→另一种盐+另一种酸(复分解反应),例如;HCl+AgNO3==AgCl↓+HNO3。
规律:反应物中的酸在初中阶段一般指盐酸、硫酸、硝酸。盐是碳酸盐时可不溶,若是其他盐,则要求可溶。应用:实验室制取CO2,CO32-、Cl-,SO42-的检验。
(3)盐+碱→另一种盐+另一种碱(复分解反应)
规律:反应物都可溶,若反应物中盐不为按盐,生成物其中之一为沉淀或水。
应用:制取某种碱,例如:Ca(OH)2+Na2CO3== CaCO3↓+2NaOH。
(4)盐+盐→另外两种盐
规律:反应物都可溶,生成物至少有一种不溶于水。
应用:检验某种离子或物质。例如:NaCl+AgNO3 =AgCl↓+NaNO3(可用于鉴定Cl-);Na2SO4+BaCl2==BaSO4↓+2NaCl(可用与鉴定SO42-
几种常见盐的性质及用途比较如下表:
氯化钠 碳酸钠 碳酸氢钠 碳酸钙 硫酸铜
化学式 NaCl Na2CO3 NaHCO3 CaCO3 CuSO4
俗称 食盐 纯碱、苏打 小苏打 —— ——
物理性质 白色固体,易溶于水。水溶液有咸味,溶解度受温度影响小 白色固体,易溶于水 白色固体,易溶于水 白色固体,不溶于水 白色固体,易溶于水,溶液为蓝色,有毒
化学性质 水溶液显中性
AgNO3+NaCl==AgCl↓+NaNO3
水溶液显碱性
Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑
Na2CO3+Ca(OH)2==CaCO3↓+2NaOH
水溶液显碱性
NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑
CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑ CuSO4+5H2O==CuSO4·5H2O
CuSO4+Fe==FeSO4+Cu
CuSO4+2NaOH==Cu(OH)2↓+Na2SO4
用途 作调味品和防腐剂,医疗上配置生理盐水。重要的化工原料 制烧碱,广泛用于玻璃、纺织、造纸等工业 焙制糕点的发酵粉的主要成分,医疗上治疗胃酸过多 实验室制取CO2,重要的建筑材料,制补钙剂 农业上配制波尔多液,实验室中用作水的检验试剂,精炼铜

易错点:
①“食盐是盐是对的,但“盐就是食盐”是错误的,化学中的“盐”指的是一类物质。

②石灰石和大理石的主要成分是碳酸钙,它们是混合物,而碳酸钙是纯净物。

③日常生活中还有一种盐叫亚硝酸钠,工业用盐中常含有亚硝酸钠,是一种自色粉末,有咸味,对人体有害,常用作防腐保鲜剂。

④CuSO4是一种白色固体,溶于水后形成蓝色的CuSO4溶液,从CuSO4溶液中结品析出的晶体不是硫酸铜,而是硫酸铜晶休,化学式为CuSO4·5H2O,俗称胆矾或蓝矾,是一种蓝色固体。硫酸铜与水结合也能形成胆矾,颜色由白色变为蓝色.利用这种特性常用硫酸铜固体在化学实验中作检验水的试剂。
盐的命名:
(1)只有两种元素组成的盐,读作“某化某”,如 NaCl读作氯化钠,AgI读作碘化银。
(2)构成中含有酸根的,读作“某酸某”。如Na2CO3、ZnSO4、AgNO3、KMnO4、KClO3分别读作:碳酸钠、硫酸锌、硝酸银、高锰酸钾、氯酸钾。
(3)含铵根的化合物,读作“某化铵”或“某酸铵”。如NH4Cl、(NH4)2SO4读作:氯化铵、硫酸铵。
(4)其他:Cu2(OH)2CO3读作“碱式碳酸铜”, NaHSO4读作“硫酸氢钠”, NaHCO3读作“碳酸氢钠”。

风化:
风化是指结晶水合物在室温和干燥的条件下失去结晶水的现象,这种变化属于化学反应。如 Na2CO3·10H2O==Na2CO3+10H2O;CaSO4·2H2O ==CaSO4+2H2O。

侯氏制碱法:

我国化工专家侯德榜于1938-1940年用了三年时间,成功研制出联合制碱法,后来命名为“侯氏联合制碱法”。其主要原理是:
NH3+CO2+H2O== NH4HCO3
NH4HCO3+NaCl ==NaHCO3↓+NH4CI
2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2
(1)NH3与H2O,CO2反应生成NH4HCO3
(2)NH4HCO3与NaCl反应生成NaHCO3沉淀。主要原因是NaHCO3的溶解度较小。
(3)在第(2)点中过滤后的滤液中加入NaCl,由于 NH4CI在低温时溶解度非常低,使NH4Cl结晶析出,可做氮肥。
(4)加热NaHCO3得到Na2CO3.
优点:保留了氨碱法的优点,消除了它的缺点,提高了食盐的利用率,NH4Cl可做氮肥,同时无氨碱法副产物CaCl2毁占耕田的问题。
发现相似题
与“某市郊区的一个小村庄,原本有一条清澈的小河从村边流过,村...”考查相似的试题有: