Question

我国规定饮用水质量标准必须符合下列要求：

PH	6.5～8.5
Ca2+、Mg2+总浓度	＜0.0045mol/L
细菌总数	＜100个/mL

某综合实践活动小组到自来水厂参观，了解到源水处理成自来水的工艺流程示意图如下：
（1）源水中含有Ca²⁺、Mg²⁺、HCO₃^-、Cl^-等，加入CaO后发生若干个化学反应，请写出其中任意一个反应的离子方程式：

 

（2）加入絮凝剂可以除去其中的悬浮固体颗粒，该过程是

 

（填序号）
①只有物理过程，无化学过程；
②只有化学过程，无物理过程；
③既有物理过程，又有化学过程．
（3）FeSO₄?7H₂O是常用的絮凝剂，加入后最终生成红褐色胶状沉淀，则这种沉淀是

 

（填化学式）
（4）通入二氧化碳的目的是

 

和

 

．
（5）物质A的作用是

 

，则A可以选择下列物质中的

 

（填序号）
①ClO₂     ②SO₂     ③液氯     ④Ca（ClO₂）₂     ⑤浓硫酸．

Answer 1

分析：（1）氢氧化钙中的氢氧根离子可以和镁离子，碳酸氢根离子反应；
（2）混凝剂能使固体颗粒沉淀，且混凝剂中的硫酸根离子与钙离子结合生成沉淀；
（3）亚铁离子与碱反应生成沉淀易被氧化为氢氧化铁；
（4）通入二氧化碳，增大溶液中碳酸根离子浓度并调节酸碱性；
（5）氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，HClO具有强氧化性，能杀菌消毒；氯气具有强氧化性，能杀菌消毒，则作为Cl₂的替代品的物质需具有强氧化性．

解答：解：（1）氢氧化钙中的氢氧根离子可以和镁离子，碳酸氢根离子反应，碳酸根离子还可以和钙离子反应，即HCO₃^-+OH ^-=CO₃^2-+H₂O；Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓Ca²⁺+HCO₃^-+OH^-=CaCO₃↓+H₂O，故答案为：HCO₃^-+OH ^-=CO₃^2-+H₂O（或Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓或Ca²⁺+HCO₃^-+OH^-=CaCO₃↓+H₂O）；
（2）混凝剂能使固体颗粒沉淀，且混凝剂中的硫酸根离子与钙离子结合生成沉淀，亚铁离子与碱反应生成沉淀，则既发生物理变化又发生化学变化，故答案为：③；
（3）亚铁离子与碱反应生成沉淀易被氧化为红褐色沉淀Fe（OH）₃，故答案为：胶状Fe（OH）₃；
（4）通入二氧化碳，增大溶液中碳酸根离子浓度，则与钙离子反应生成沉淀，从而除去钙离子，并降低溶液的碱性，调节溶液的酸碱度，故答案为：除去Ca²⁺；调节溶液酸碱度；
（5）氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，该反应为Cl₂+H₂O═HCl+HClO，HClO具有强氧化性，能杀菌消毒；氯气具有强氧化性，能杀菌消毒，则作为Cl₂的替代品的物质需具有强氧化性，选项中只有①③④具有强氧化性，故答案为：杀菌消毒；①③④．

点评：本题考查自来水的净化及离子之间的反应，明确净化原理及各物质的性质、发生的化学反应是解答本题的关键，（2）为解答的难点，题目难度中等．