2022年高考化学二轮复习核心素养提升9 水资源的开发、利用及保护 (含解析)

素养说明：核心素养要求考生要认识化学、技术、社会和环境之间的相互关系，赞赏化学对社会发展的重大贡献。而水资源的开发、利用及保护是当今社会热点问题，我们要充分利用水资源，服务于社会发展，造福于人类。

1.水资源开发和利用

水资源开发利用，是改造自然、利用自然的一个方面，其目的是发展社会经济。当前各国都强调在开发利用水资源时，一般考虑经济效益、社会效益和环境效益三方面。

(1)海水淡化

①海水淡化：通过从海水中提取淡水或从海水中分离出盐分，以达到淡化海水的目的。

②海水淡化的方法及原理

(2)从海水中提取食盐

从海水中提取食盐的方法主要是盐田法。盐田法(又叫滩晒法)历史最悠久，而且也是最简便和经济有效的方法，现在还在广泛使用。

(3)其他资源的利用

①氯碱工业；②海水提溴；③海水提镁。

2.水资源的污染与保护

(1)常见水污染

赤潮在海洋的近海处，有时可看到水面上漂浮着成片的带状或块状的东西，呈红色，这是水中藻类等浮游生物的群落所组成，称为赤潮，赤潮能使水中溶解的氧急剧减少。破坏水产资源，使海水发臭，造成水质恶化。

(2)酸雨：酸雨是指pH小于5.6的酸性降水。形成酸雨的酸性物质最主要是硫酸，其次是硝酸。酸雨中的硫酸、硝酸是由进入大气中的SO2和氮的氧化物生成的。

(3)汞污染——水俣病

水俣病是因食入被有机汞污染的河水中的鱼、贝类所引起的甲基汞为主的有机汞中毒。

(4)镉污染——骨痛病

镉是人体不需要的元素，镉进入人体，使人体骨骼中的钙大量流失，使骨质疏松、关节疼痛。

(5)水资源的保护

①必须合理开发水资源，避免水资源破坏。

②提高水资源利用率，减少水资源浪费。

③进行水资源污染防治，实现水资源综合利用。

[题型专练]

1.(2019·文昌模拟)许多国家十分重视海水资源的综合利用。下列不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是(　　)

A.氯、溴、碘  B.钠、镁、铝

C.烧碱、氢气  D.食盐、淡水

解析　获得Cl2、NaOH、H2需要电解饱和食盐水；获得Na、Mg、Al需电解相应熔融物，Br2、I2需由Br－、I－氧化得到；食盐、淡水分别通过海水蒸发、蒸馏即可得到，为物理变化。

答案　D

2.海洋是人类的巨大宝库，在淡水资源短缺的今天，对海水(含Na＋、Cl－、Mg2＋、SO、K＋、Br－等)进行淡化处理是获得淡水的一种重要途径，水的净化处理是一项极为常见而又重要的工作。

(1)在净水过程中需用到混凝剂，混凝剂除去悬浮物质的过程中发生了________(填“物理”“化学”或“物理和化学”)变化，其中不能作为混凝剂使用的是________(填序号)。

a.硫酸铝  B.氧化铝

c.碱式氯化铝  D.氯化铁

(2)最早用于海水淡化的方法是蒸馏法，其原理是_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________，

此方法需要大量的能源，但现代蒸馏法可利用太阳能提供蒸馏所需要的能量，此过程中的能量转化形式为__________________________________________

________________________________________________________________。

(3)离子交换法是海水淡化的一种重要方法，其工作原理为：使海水分别通过阳离子交换树脂(成分表示为RH)和阴离子交换树脂(成分表示为ROH，两种树脂均不易电离)，工作时海水中的离子分别与树脂上的—H、—OH交换，—H、—OH分别以H＋、OH－形式进入水中，某海水淡化车间的生产流程如图所示。

则离子交换柱中应分别装入的离子交换树脂为A柱________(填“RH”或“ROH”)，这样放置可以防止因形成沉淀造成交换膜功能下降，写出形成沉淀时的离子方程式___________________________________________________________________

____________________________________________________________________，

另外写出海水中SO被留在离子交换树脂中的离子方程式____________________________________________________________________。

解析　(1)净水过程从悬浮物质变化角度看，它是被混凝剂吸附后形成大颗粒而沉淀下来，是物理变化；从混凝剂角度看，因Al3＋、Fe3＋最终转化为Al(OH)3、Fe(OH)3胶体，故是化学变化。由于Al2O3不溶于水且无吸附性，故它不能作混凝剂。

(2)蒸馏的原理是海水中盐与水沸点不同，加热使沸点低的水汽化形成水蒸气，水蒸气经冷凝后得淡水。

(3)利用离子交换法淡化海水时，应将海水先通过阳离子交换树脂RH，后通过阴离子交换树脂ROH；因为若先通过阴离子交换树脂，交换下来的OH－会与海水中的Mg2＋反应生成难溶的Mg(OH)2，这样会使离子交换膜发生堵塞从而影响交换效果。

答案　(1)物理和化学　b

(2)水的沸点低于盐的沸点，加热海水时，沸点低的水先汽化形成水蒸气，经冷凝后得淡水，而盐则留在残余物中　太阳能转化为热能

(3)RH　Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓　2ROH＋SO===R2SO4＋2OH－

3.水是人类生存和发展的宝贵资源，而水质的污染问题却越来越严重。目前，世界各国已高度重视这个问题，并采取积极措施进行治理。

工业废水中常含有不同类型的污染物，可采用不同的方法处理。以下处理措施和方法都正确的是________(填字母编号，可多选)。

解析　污染治理要求能除掉有毒的物质，新生成的物质对环境无污染，物理法与化学法的区别是否有新物质生成。A.酸和碱性氧化物的反应为化学反应，为化学法，故A错误；B.硫酸铜可溶，所以不能沉淀除去，故B错误；C.含纯碱的废水，加石灰水反应生成沉淀，为化学方法，故C正确。

答案　C