2019-2020学年化学人教版选修2学案：第2单元课题1　获取洁净的水

一、天然水的净化

天然水可以用明矾净水，明矾净水的离子方程式为Al^3＋＋3H₂OAl(OH)₃＋3H^＋。

自来水厂用绿矾和氯水一起净水，离子方程式为2Fe^2＋＋Cl₂===2Fe^3＋＋2Cl^－，Fe^3＋＋3H₂OFe(OH)₃＋3H^＋。

区别硬水和软水常用两种方法：

方法一：加入肥皂水振荡，有大量泡沫产生的是软水，泡沫很少且有大量沉淀产生的是硬水；

方法二：加入饱和Na₂CO₃溶液，有少量沉淀产生的是软水，有大量沉淀产生的是硬水，反应的离子方程式为Ca^2＋＋CO===CaCO₃↓，Mg^2＋＋CO===MgCO₃↓。

加热法可以消除暂时硬度，反应的化学方程式为

Ca(HCO₃)₂CaCO₃↓＋CO₂↑＋H₂O

Mg(HCO₃)₂MgCO₃↓＋CO₂↑＋H₂O

MgCO₃＋H₂OMg(OH)₂↓＋CO₂↑。

常用磺化煤NaR作离子交换剂来软化硬水，反应的离子方程式是2NaR＋Ca^2＋===CaR₂＋2Na^＋，2NaR＋Mg^2＋===MgR₂＋2Na^＋，经过离子交换得到的水中，钠离子浓度增大。失去交换能力的磺化煤在5%～8%的食盐水中浸泡后，可以再生，反应的离子方程式是CaR₂＋2Na^＋===2NaR＋Ca^2＋，MgR₂＋2Na^＋===2NaR＋Mg^2＋。

二、污水处理

处理污水的方法很多，一般可归纳为物理法、生物法和化学法等。污水处理程度可分为一级、二级、三级，一般根据水质状况和处理后的水的去向来确定污水处理程度。对于酸性废水和碱性废水，可以采用中和法进行处理，一般用中和剂如熟石灰来中和钢铁厂、电镀厂等产生的酸性废水，用H₂SO₄或CO₂来中和碱性废水。

向含有Hg^2＋的废水中加入Na₂S，可以使Hg^2＋转变为HgS沉淀而除去，反应的离子方程式为Hg^2＋＋S^2－===HgS↓；用Na₂S除去Hg^2＋的同时，也能将水中所含的Pb^2＋、Cu^2＋等重金属离子除去，有关反应的离子方程式为Pb^2＋＋S^2－===PbS↓，Cu^2＋＋S^2－===CuS↓。

三、海水淡化——电渗析法

电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法。

离子交换膜是一种功能性膜，应具有良好的选择透过性和化学稳定性。

原理：在外加直流电场的作用下，海水中的阴、阳离子分别透过阴膜和阳膜，可达到分离和浓缩的目的。