Question

6．下面是自来水生产的流程示意图：

（1）混凝剂除去杂质的过程③（填写序号）．
①只有物理变化        
②只有化学变化      
③既有物理变化也有化学变化
FeSO₄•7H₂O是常用的混凝剂，在水体中最终生成Fe（OH）₃（填“Fe（OH）₂”或“Fe（OH）₃”），请用离子方程式表示这一过程4Fe²⁺+O₂+10H₂O=4Fe（OH）₃+8H⁺．
（2）要除去水体中含有的Ca²⁺、Mg²⁺．可选择生石灰和纯碱作沉淀剂，应向水体中先投放生石灰，后投放纯碱，理由是过量的钙离子可通过纯碱使之沉淀下来．
（3）次氯酸的强氧化性能杀死水体中的病菌，但不能直接用次氯酸为自来水消毒，这时因为次氯酸易分解，且毒性较大．已知：Cl₂+H₂O?HCl+HClO  K=4.5×10^-6，使用氯气为自来水消毒可以有效地控制次氯酸的浓度，请结合信息解释：使用Cl₂为自来水消毒的理由：由氯气与水反应的平衡常数可知，该反应的限度很小，生成的HClO浓度很小，且随着HClO的消耗，平衡会不断向正反应移动，补充HClO．下列物质中，可以代替氯气用作自来水消毒剂的是①③（填写序号）．
①臭氧    ②酒精     ③K₂FeO₄    ④SO₂．

Answer 1

分析 （1）常用混凝剂为FeSO₄•7H₂O，被氧化、水解后生成Fe（OH）₃，具有吸附作用，可除去水中的悬浮物；
（2）除去Ca²⁺、Mg²⁺，应先加入石灰，然后加入纯碱，可除去过量的钙离子；
（3）由氯气与水反应的平衡常数K=4.5×10^-6可知，该反应的限度很小，生成的HClO浓度很小，而反应是可逆反应，次氯酸消耗平衡正向移动，所以可以有效地控制次氯酸的浓度；臭氧和K₂FeO₄有强氧化性，可用作饮用水的消毒剂．

解答 解：（1）常用混凝剂为FeSO₄•7H₂O，被氧化、水解后生成Fe（OH）₃，具有吸附作用，可除去水中的悬浮物，所以混凝剂除去杂质的过程中既有化学变化也有物理变化，亚铁离子被氧化的离子反应为：4Fe²⁺+O₂+10H₂O=4Fe（OH）₃+8H⁺，故答案为：③；Fe（OH）₃；4Fe²⁺+O₂+10H₂O=4Fe（OH）₃+8H⁺；
（2）除去Ca²⁺、Mg²⁺，应先加入石灰，然后加入纯碱，过量的钙离子可通过纯碱使之沉淀下来，故答案为：生石灰；纯碱；过量的钙离子可通过纯碱使之沉淀下来；
（3）由氯气与水反应的平衡常数K=4.5×10^-6可知，该反应的限度很小，生成的HClO浓度很小，而反应是可逆反应，次氯酸消耗平衡正向移动，所以可以有效地控制次氯酸的浓度，臭氧和K₂FeO₄有强氧化性，可用作饮用水的消毒剂，故答案为：由氯气与水反应的平衡常数可知，该反应的限度很小，生成的HClO浓度很小，且随着HClO的消耗，平衡会不断向正反应移动，补充HClO；①③．

点评 本题考查物质的分离和提纯，题目难度不大，注意常用混凝剂为FeSO₄•7H₂O，被氧化、水解后生成Fe（OH）₃．