Question

17．生活用水的净化、消毒杀菌处理与生产、生活废水的无害化处理与我们的生活密切相关，回答下列问题．
（1）暂时硬度水与永久硬度水煮沸后会出现白色固体的是暂时硬度   水，除去水垢中CaSO₄的试剂是纯碱、盐酸，写出除去CaSO₄的离子反应方程式CaSO₄+CO₃^2-=CaCO₃+SO₄^2-、CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+H₂O+CO₂↑．
（2）K₂FeO₄是一种新型的水处理剂，它兼有消毒杀菌、净水双重功能，具有消毒杀菌功能是因为它有高铁酸钾有强氧化   性．但若水的酸性或碱性较强，该试剂的净水功能均会减弱甚至消失，原因是当水的酸性或碱性较强时均不利于形成Fe（OH）₃胶体．
（3）图1是离子交换柱结构示意图，则左侧的是阳 （填阴或阳）离子交换柱．硬度为1毅的水是指每升水含10mgCaO或与之相当的物质（如7.1mgMgO）的水．若某天然水中其它离子转化后相当于有c（Ca²⁺）=1.0×10^-3 mol/L，此水是否符合我国饮用水的硬度标准为符合，1.0×10^-3mol/L×56g/mL×10³mg/g×1L=56mg/L＜450mg/L （生活用水卫生标准规定，总硬度不超过450mg/L，写出计算式）．

（4）用双硫腙（H₂Dz）～CC1₄络合萃取法可从工业废水中提取金属离子：H₂Dz先将金属离子络合成电中性的物质[如Hg（HDz）₂等]，再用CCl₄萃取此络合物．图2是用上述方法处理含有Hg²⁺、Bi³⁺、Zn²⁺的废水时的酸度曲线（E%表示金属离子以络合物形式被萃取分离的百分率）．
①当废水的pH=4时，废水中能以简单金属离子形式存在的离子是Zn²⁺．
②当水中n（Bi³⁺）：n[Bi（HDz）₃]=3：2时，废水的pH=2．
③向萃取后的CCl₄中加入NaOH溶液可将铋元素以氢氧化物的形式沉淀下来，相应的离子方程式为Bi（HDz）₃+6OH^-=Bi（OH）₃↓+3H₂O+3Dz^2-．

Answer 1

分析 （1）具有暂时硬度的水经加热煮沸后，钙、镁离子转化为沉淀；CaSO₄与纯碱碳酸钠发生复分解生成难溶的碳酸钙沉淀；碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水；
（2）K₂FeO₄具有强氧化性，可用于杀菌消毒，可生成Fe（OH）₃，具有吸附性；当水的酸性或碱性较强时均不利于形成Fe（OH）₃胶体；
（3）硬水转化为软水，所以是阳离子交换柱；依据硬度为1°的水是指每升水含10mgCaO或与之相当的物质（如7.1mgMgO），将水中的Ca²⁺、Mg²⁺质量折算成CaO的质量计算得到；
（4）①由图可知：当废水的pH=4时，废水中能以简单金属离子形式存在的离子是锌离子；
②当水中n（Bi³⁺）：n[Bi（HDz）₃]=3：2时，也就是属离子以络合物形式被萃取分离的百分率为40%，对就废水的pH=2；
③向萃取后的CCl₄中加入NaOH溶液可将铋元素以氢氧化物的形式沉淀下来，相应的离子方程式为Bi（HDz）₃+6OH^-=Bi（OH）₃↓+3H₂O+3Dz^2-．

解答 解：（1）暂时硬度水与永久硬度水煮沸后会出现白色固体的是暂时硬度；CaSO₄与纯碱碳酸钠发生的离子方程式为：CaSO₄+CO₃^2-=CaCO₃+SO₄^2-；碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水的离子反应方程式为：CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+H₂O+CO₂↑，故答案为：暂时硬度；CaSO₄+CO₃^2-=CaCO₃+SO₄^2-；CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+H₂O+CO₂↑，；
（2）K₂FeO₄具有强氧化性，可用于杀菌消毒，可生成Fe（OH）₃，具有吸附性，可除去水的悬浮性杂质，当水的酸性或碱性较强时均不利于形成Fe（OH）₃胶体；
故答案为：高铁酸钾有强氧化；当水的酸性或碱性较强时均不利于形成Fe（OH）₃胶体；
（3）硬水转化为软水，所以是阳离子交换柱；某天然水中c（Ca²⁺）=1×10^-3mol•L^-1硬度为1°的水是指每升水含10mgCaO或与之相当的物质（如7.1mgMgO）；1L水中钙离子物质的量=1×10^-3mol，相当于CaO质量=1×10^-3mol×56g/mol=56mg/L＜450mg/L，故答案为：阳；符合，1.0×10^-3mol/L×56g/mL×10³mg/g×1L=56mg/L＜450mg/L；
（4）①由图可知：当废水的pH=4时，废水中能以简单金属离子形式存在的离子是锌离子，故答案为：Zn²⁺；
②当水中n（Bi³⁺）：n[Bi（HDz）₃]=3：2时，也就是属离子以络合物形式被萃取分离的百分率为40%，对就废水的pH=2，故答案为：2；
③向萃取后的CCl₄中加入NaOH溶液可将铋元素以氢氧化物的形式沉淀下来，相应的离子方程式为Bi（HDz）₃+6OH^-=Bi（OH）₃↓+3H₂O+3Dz^2-，故答案为：Bi（HDz）₃+6OH^-=Bi（OH）₃↓+3H₂O+3Dz^2-．

点评 本题主要考查了学生分析问题、解决问题的能力，紧扣习题中的信息是解答本题的关键，难度中等．