Question

某自来水厂利用河水处理成自来水的工艺流程示意图如下图所示：

提供的试剂：饱和Na₂CO₃溶液、NaOH溶液、生石灰、CCl₄、BaCl₂溶液、KOH溶液
（1）为除去水中含有的Ca^2＋、Mg^2＋、HCO₃^-、Cl^－、SO₄^2-，试剂a代表两种化学物质，主要是除去水中SO₄^2-、Mg^2＋和HCO₃^-，这两种试剂是________和________(只填化学式)。
（2）凝聚剂A常用FeSO₄·7H₂O，最终生成红褐色胶体沉淀，该胶状沉淀的化学式为________，可以除去其中的悬浮固体颗粒，该过程是________(填序号)。
A．只有物理变化，无化学变化
B．只有化学变化，无物理变化
C．既有化学变化，又有物理变化
（3）通入CO₂的目的是__________和__________。
（4）传统的氧化剂是Cl₂，现代工艺用ClO₂取代Cl₂，通入ClO₂的作用是________________________；优点是________________________________。
（5）离子交换柱X、Y中有一种是H^＋型交换柱，另一种是OH^－型离子交换柱，目的是除去水中残留的杂质离子，则X应是哪种交换柱？________(填“H^＋型”或“OH^－型”)；如果两个交换柱位置颠倒会产生什么后果？_______________________________________
________________________________________________________________________。

Answer 1

（1）BaCl₂　CaO
（2）Fe(OH)₃　C
（3）除去Ca^2＋　调节溶液的pH＝4.5
（4）杀菌、消毒　高效、强力、无毒、无刺激性气味
（5）H^＋型　如果先通过OH^－型离子交换柱，产生的OH^－会与水体中残留的Ca^2＋、Mg^2＋等作用生成难溶物而堵塞交换柱

该工艺流程是自来水的生产过程。（1）除去SO₄^2-用Ba^2＋，除去Mg^2＋用OH^－，除去HCO₃^-用OH^－和Ca^2＋，综合所给试剂和要求选用两种试剂，只能选BaCl₂和生石灰。（2）氢氧化铁胶体可以吸附水中的悬浮物，使之沉降下来，达到净水的目的，这是物理变化，氢氧化铁胶体是由FeSO₄得到的，发生化学变化，选C。（3）由框图流程可知，通入CO₂既可以除去Ca^2＋，又可以降低溶液的pH。（4）Cl₂和ClO₂都起到杀菌、消毒的作用，ClO₂具有高效、强力、无毒、无刺激性气味的优点。（5）应首先经过H^＋型交换柱，如果先通过OH^－型交换柱，产生的OH^－会与水体中残留的Ca^2＋、Mg^2＋等作用生成难溶物而堵塞交换柱。