Question

14．我國(guó)規(guī)定飲用水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)必須符合下列要求：

pH	6.5～8.5
Ca2+、Mg2+	＜0.004 5mol•L-1
細(xì)菌總數(shù)	＜100個(gè)/mL

以下是源水處理成自來(lái)水的工藝流程示意圖

（1）源水中含Ca²⁺、Mg²⁺、HCO₃^-、Cl^-等，加入生石灰后生成Ca（OH）₂，進(jìn)而發(fā)生若干復(fù)分解反應(yīng)，寫(xiě)出其中一個(gè)離子方程式：Ca²⁺+HCO^-₃+OH^-=CaCO₃↓+H₂O，?Mg²⁺+2HCO^-₃+2Ca²⁺+4OH^-=Mg（OH）₂↓+2CaCO₃↓+2H₂O，Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓．．
（2）凝聚劑除去懸浮固體顆粒的過(guò)程③（填序號(hào)）．FeSO₄•7H₂O是常用的凝聚劑，它在水中最終生成膠狀Fe（OH）₃沉淀．
①只是物理過(guò)程　    ②只是化學(xué)過(guò)程      ③是物理和化學(xué)過(guò)程
（3）通入二氧化碳的目的是除去除去Ca²⁺和調(diào)節(jié)PH值．
（4）氣體A的作用是強(qiáng)氧化．這種作用是基于氣體A和水反應(yīng)的產(chǎn)物具有Cl₂+H₂O=H⁺+Cl^-+HClO性．
（5）下列物質(zhì)中①③可以作為氣體A的代用品．
①Ca（ClO）₂　　�、贜H₃（液）      ③K₂FeO₄　    �、躍O₂．

Answer 1

分析 （1）源水中存在Ca²⁺，Mg²⁺，HCO^-₃，Cl^-，溶質(zhì)為Ca（HCO₃）₂，Mg（HCO₃）₂，CaCl₂，MgCl₂，分別與Ca（OH）₂發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，化學(xué)方程式為：?Ca（HCO₃）₂+Ca（OH）₂=2CaCO₃↓+2H₂O；?Mg（HCO₃）₂+2Ca（OH）₂=Mg（OH）₂↓+2CaCO₃↓+2H₂O；?MgCl₂+Ca（OH）₂=Mg（OH）₂↓+CaCl₂?．根據(jù)以上三個(gè)反應(yīng)可以寫(xiě)出離子方程式：?Ca²⁺+HCO^-₃+OH^-=CaCO₃↓+H₂O，?Mg²⁺+2HCO^-₃+2Ca²⁺+4OH^-=Mg（OH）₂↓+2CaCO₃↓+2H₂O，Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓．?
（2）常用明礬、FeCl₃溶液作源水的凝聚劑，利用Al³⁺或Fe³⁺水解成Al（OH）₃或Fe（OH）₃膠體吸附水中懸浮的固體顆粒，這一過(guò)程既有化學(xué)變化又有物理變化，如果用FeSO₄•7H₂O作凝聚劑，F(xiàn)e²⁺發(fā)生水解：Fe²⁺+2H₂O?Fe（OH）₂+2H⁺，F(xiàn)e（OH）₂又迅速被氧化成Fe（OH）₃：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃，最終生成Fe（OH）₃沉淀．
（3）通入CO₂的目的是調(diào)節(jié)pH和進(jìn)一步除去水中的Ca²⁺．?
（4）通入氣體A用于對(duì)源水殺菌消毒，氣體A必須有強(qiáng)氧化性．??
（5）代替A氣體的物質(zhì)必須有強(qiáng)氧化性，可選擇Ca（ClO）₂，K₂FeO₄，O₃等．?

解答 解：（1）源水中存在Ca²⁺，Mg²⁺，HCO^-₃，Cl^-，溶質(zhì)為Ca（HCO₃）₂，Mg（HCO₃）₂，CaCl₂，MgCl₂，分別與Ca（OH）₂發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，化學(xué)方程式為：?Ca（HCO₃）₂+Ca（OH）₂=2CaCO₃↓+2H₂O；?Mg（HCO₃）₂+2Ca（OH）₂=Mg（OH）₂↓+2CaCO₃↓+2H₂O；?MgCl₂+Ca（OH）₂=Mg（OH）₂↓+CaCl₂?．根據(jù)以上三個(gè)反應(yīng)可以寫(xiě)出離子方程式：?Ca²⁺+HCO^-₃+OH^-=CaCO₃↓+H₂O，?Mg²⁺+2HCO^-₃+2Ca²⁺+4OH^-=Mg（OH）₂↓+2CaCO₃↓+2H₂O，Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓．
故答案為：Ca²⁺+HCO^-₃+OH^-=CaCO₃↓+H₂O，?Mg²⁺+2HCO^-₃+2Ca²⁺+4OH^-=Mg（OH）₂↓+2CaCO₃↓+2H₂O，Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓；
（2）混凝劑能使固體顆粒沉淀，且混凝劑中的硫酸根離子與鈣離子結(jié)合生成沉淀，亞鐵離子與堿反應(yīng)生成沉淀，則既發(fā)生物理變化又發(fā)生化學(xué)變化，且亞鐵離子與堿反應(yīng)生成沉淀易被氧化為紅褐色沉淀Fe（OH）₃，
故答案為：③；膠狀Fe（OH）₃；
（3）通入二氧化碳，增大溶液中碳酸根離子濃度，則與鈣離子反應(yīng)生成沉淀，從而除去鈣離子，并降低溶液的堿性，調(diào)節(jié)溶液的酸堿度，
故答案為：除去除去Ca²⁺；調(diào)節(jié)PH值；
（4）氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，該反應(yīng)為Cl₂+H₂O═HCl+HClO，HClO具有強(qiáng)氧化性，能殺菌消毒，
故答案為：強(qiáng)氧化；Cl₂+H₂O=H⁺+Cl^-+HClO；
（5）氯氣具有強(qiáng)氧化性，能殺菌消毒，則作為Cl₂的替代品的物質(zhì)需具有強(qiáng)氧化性，選項(xiàng)中只有①③具有強(qiáng)氧化性，
故答案為：①③．

點(diǎn)評(píng) 本題考查自來(lái)水的凈化及離子之間的飯，明確凈化原理及各物質(zhì)的性質(zhì)、發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是解答本題的關(guān)鍵，（2）為解答的難點(diǎn)，題目難度中等．