Question

水处理技术在生产、生活中应用广泛。
（1）工业上常用绿矾作混凝剂除去天然水中含有的悬浮物和胶体，为了达到更好的效果，要将待处理水的pH调到9左右，再加入绿矾。请解释这一做法的原因：_______________________________________________________________________。
(用必要的离子方程式和文字做答)
（2）根据水中Ca^2＋、Mg^2＋的多少，把天然水分为硬水和软水，硬水必须经过软化才能使用。①硬水软化的方法通常有________、________和离子交换法。离子交换树脂使用一段时间后，逐渐由NaR型变为CaR₂(或MgR₂)型，而失去交换能力。把CaR₂(或MgR₂)型树脂置于________中浸泡一段时间，便可再生。
②当洗涤用水硬度较大时，洗衣粉与肥皂相比，________洗涤效果较好，原因是________________________________________________________________________。
（3）我国某地苯胺大量泄漏于生活饮用水的河道中，当地采取的应急措施之一是向河水中撒入大量的活性炭，活性炭的作用是________________________________________。
（4）若生活污水中含大量的氮化合物，通常用生物膜脱氮工艺进行处理。首先在硝化细菌作用下将NH₄⁺氧化为NO₃^-：________NH₄⁺＋________O₂=________NO₃^-＋________H^＋＋______H₂O，然后，加入甲醇与NO₃^-生成N₂：______NO₃^-＋______CH₃OH=________N₂↑＋________CO₂↑＋________H₂O＋________OH^－。
试配平以上两个离子方程式。

Answer 1

（1）4Fe^2＋＋O₂＋2H₂O＋8OH^－=4Fe(OH)₃(胶体)，Fe^2＋在碱性条件下，易被氧化成Fe^3＋，进而水解生成Fe(OH)₃(胶体)，起到较好的混凝作用(其他合理答案也可)
（2）①加热法　药剂法　5%～8%的食盐水　②洗衣粉　肥皂易与Ca^2＋、Mg^2＋生成沉淀　（3）吸附泄漏在河水中的有机物
（4）1　2　1　2　1　6　5　3　5　7　6

（1）在水中，绿矾(FeSO₄·7H₂O)中的Fe^2＋会发生水解反应：Fe^2＋＋2H₂O??Fe(OH)₂＋2H^＋，水解生成的Fe(OH)₂会很快被氧化成Fe(OH)_3,4Fe(OH)₂＋O₂＋2H₂O=4Fe(OH)₃，由于得到的Fe(OH)₃胶体有较好的吸附作用，所以常用作混凝剂。碱性条件下效果更好。（2）②由于肥皂的主要成分为硬脂酸钠，其电离出的硬脂酸根离子易与Ca^2＋、Mg^2＋结合生成沉淀，而主要成分为表面活性剂的洗衣粉可以避免这种情况，所以洗涤用水硬度较大时，洗衣粉洗涤效果较好。（3）活性炭具有吸附作用。（4）根据得失电子守恒可以快速配平这两个方程式。