Question

3月22日是“世界水日”，2011年“世界水日”的宣传主题为：“城市用水：应对都市化挑战”．水与人类的生活和生产密切相关．请回答以下相关问题：
（一）水--常用的化学试剂
（1）为验证活性炭的吸附能力和温度的关系，某同学将底部装有活性炭颗粒、充满红棕色NO₂气体（有毒气体）的试管插入盛有水的烧杯中（如图），然后向烧杯中加入NH₄NO₃，观察到试管中红棕色慢慢变淡至褪色，说明________；
（2）电解水时，需在水中加入少量氢氧化钠或硫酸，目的是________，如图是实验室电解水的微观示意图，其中最小的微粒是________，通过该实验可以得出的结论是________．
（二）海水--人类的资源宝库
（1）获取淡水：将海水转化为淡水，最常用的操作方法是________；
（2）获取NaCl：将海水进行________可得到粗盐；为除去粗盐中含有的Na₂SO₄、CaCl₂等杂质，可依次进行下列操作：①溶解；②加过量的BaCl₂溶液； ③加过量的Na₂CO₃溶液；④过滤；⑤加适量的X溶液；⑥蒸发结晶．其中适量X溶液是________（填名称）；
（3）提取金属镁：海水中含有丰富的镁元素，如图是从海水中提取镁的简单流程：
上述流程中，沉淀B是Mg（OH）₂，则试剂A可以用________溶液，试剂C的化学式为________，由无水MgCl₂制取Mg的化学方程式为________，属于________反应．
（三）清洁卫生的水--人类需要
（1）保护运河，我提建议：①生活污水处理后排放；②将工厂废液排入运河；③使用无磷洗衣粉，④减少燃放烟花爆竹 ⑤及时清理运河中疯长的藻类．你认为以上建议中可以采纳的是
________（填序号）；
（2）以下是污水处理成自来水的工艺流程示意图：
①污水中含Ca²⁺、Mg²⁺、HCO₃^-等，加入生石灰后生成Ca（OH）₂，进而发生若干复分解反应，初级沉降池中生成的主要沉淀是________和________；（MgCO₃微溶于水）
②通入CO₂除了能调节自来水的pH，还能________；
③生物反应池是利用微生物直接分解水中的有机物，以除去水中过多的氮、磷等有害成分．这样做的优点是________；
④工艺中的混凝剂常用________，其除去悬浮固体小颗粒的过程________；（填编号）
A．只是物理过程　　　 B．只是化学过程　　　 C．是物理和化学过程
⑤气体A是________（填化学式），其作用是杀菌消毒，使自来水符合卫生标准；
⑥俗话说：“大灾之后必有大疫”，这主要是因为灾民饮用了含有大量的细菌和杂质的水后，很容易患肠道传染病．请你设计合理方案，将被污染的水处理成能饮用的水：________．

Answer 1

解：（一）活性炭具有吸附能力，根据实验的信息：观察到试管中红棕色慢慢变淡至褪色，说明温度越低，活性炭的吸附能力越好；电解水时，需在水中加入少量氢氧化钠或硫酸，目的是为了增强水的导电性；在电解水中，最小的微粒是原子；通过该实验可以得出的结论是：水是由氢元素和氧元素组成的；故答案为：（1）温度越低，活性炭的吸附能力越好；（2）为了增强水的导电性；原子；水是由氢元素和氧元素组成的；
（二）将海水转化为淡水，最常用的操作方法是蒸馏法；将海水进行蒸发可以得到粗盐，为除去粗盐中含有的Na₂SO₄、CaCl₂等杂质，可依次进行下列操作：①溶解；②加过量的BaCl₂溶液； ③加过量的Na₂CO₃溶液；④过滤；⑤加适量的X溶液；⑥蒸发结晶．其中适量X溶液是盐酸，因为盐酸可以把过量的Na₂CO₃溶液除去；提取金属镁的流程中，先加入熟石灰，熟石灰与海水中的氯化镁反应生成氢氧化镁白色沉淀，过滤后再加入盐酸，氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水，蒸发得到氯化镁，氯化镁在通电的条件下生成镁和氯气，属于分解反应．故答案为：（1）蒸馏法；（2）蒸发；稀盐酸；（3）氢氧化钙；HCl；MgCl₂Mg+Cl₂↑；分解
（三）（1）保护运河的措施是：生活污水处理后排放；使用无磷洗衣粉；减少燃放烟花爆竹；及时清理运河中疯长的藻类；故答案为：①③④⑤；
（2）由污水处理成自来水的工艺流程示意图可知：初级沉降池中生成的主要沉淀是碳酸钙和碳酸镁；通入CO₂除了能调节自来水的pH，还可以除去过量的氢氧化钙；生物反应池是利用微生物直接分解水中的有机物，以除去水中过多的氮、磷等有害成分，这样做的优点是不会产生污染，比较环保；工艺中的混凝剂常用明矾，明矾把小的颗粒聚集成大的颗粒，然后沉降下来，属于物理变化；氯气可以杀菌消毒；将被污染的水处理成能饮用的水的方法是：加入明矾净水、然后过滤、用氯气杀菌消毒、最后加热煮沸．故答案为：①碳酸钙；碳酸镁；②除去过量的氢氧化钙；③不会产生污染，比较环保；④明矾；A；⑤Cl₂；⑥加入明矾净水、然后过滤、用氯气杀菌消毒、最后加热煮沸；
分析：活性炭具有吸附能力，根据实验的信息：观察到试管中红棕色慢慢变淡至褪色，说明温度越低，活性炭的吸附能力越好；电解水时，需在水中加入少量氢氧化钠或硫酸，目的是为了增强水的导电性；在电解水中，最小的微粒是原子；通过该实验可以得出的结论是：水是由氢元素和氧元素组成的．将海水转化为淡水，最常用的操作方法是蒸馏法；将海水进行蒸发可以得到粗盐，为除去粗盐中含有的Na₂SO₄、CaCl₂等杂质，可依次进行下列操作：①溶解；②加过量的BaCl₂溶液； ③加过量的Na₂CO₃溶液；④过滤；⑤加适量的X溶液；⑥蒸发结晶．其中适量X溶液是盐酸，因为盐酸可以把过量的Na₂CO₃溶液除去；提取金属镁的流程中，先加入熟石灰，熟石灰与海水中的氯化镁反应生成氢氧化镁白色沉淀，过滤后再加入盐酸，氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水，蒸发得到氯化镁，氯化镁在通电的条件下生成镁和氯气，属于分解反应．保护运河的措施是：生活污水处理后排放；使用无磷洗衣粉；减少燃放烟花爆竹；及时清理运河中疯长的藻类；由污水处理成自来水的工艺流程示意图可知：初级沉降池中生成的主要沉淀是碳酸钙和碳酸镁；通入CO₂除了能调节自来水的pH，还可以除去过量的氢氧化钙；生物反应池是利用微生物直接分解水中的有机物，以除去水中过多的氮、磷等有害成分，这样做的优点是不会产生污染，比较环保；工艺中的混凝剂常用明矾，明矾把小的颗粒聚集成大的颗粒，然后沉降下来，属于物理变化；氯气可以杀菌消毒；将被污染的水处理成能饮用的水的方法是：加入明矾净水、然后过滤、用氯气杀菌消毒、最后加热煮沸．
点评：本题考查了对水的有关活性炭的吸附性、电解水、盐的化学性质、海洋资源等，地球上可以利用的淡水资源有限，我们应该节约用水．本题考查的知识点比较多，要加强记忆，并能灵活运用．