Question

17．水处理技术在生产、生活中应用广泛．
（1）根据水中Ca²⁺、Mg²⁺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热煮沸法、药剂法和离子交换法．离子交换树脂使用了一段时间后，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5%-8%的食盐水中浸泡一段时间，便可再生．
②当洗涤用水硬度较大时，洗衣粉与肥皂相比，洗衣粉洗涤效果较好，原因是肥皂易与Ca²⁺，Mg²⁺生成沉淀．
（2）工业上常用绿矾做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，要将待处理的水pH调到9左右，再加入绿矾．请解释这一做法的原因：Fe²⁺在碱性条件下易被氧化成Fe³⁺，进而水解生成Fe（OH）胶体，起到较好的混凝作用，4Fe²⁺+O₂+2H₂O+8OH^-=4Fe（OH）₃（胶体）．（用必要的离子方程式和文字描述）．
（3）最近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，活性炭的作用是吸附泄漏在河水中的有机物．

Answer 1

分析 （1）①硬水软化的方法通常有①热煮沸法②药剂软化法③蒸馏法④离子交换法⑤电渗析法⑥离子膜电解法；
用磺化煤（NaR）作离子交换剂：2NaR+Ca²⁺=CaR₂+2Na⁺，2NaR+Mg²⁺=MgR₂+2Na⁺，用5%-8%的食盐水浸泡可使失去软化能力的磺化煤再生：CaR₂+2Na⁺=2NaR+Ca²⁺，MgR₂+2Na⁺=2NaR+Mg²⁺；
②肥皂易与Ca²⁺，Mg²⁺生成沉淀，洗涤效果不好；
（2）由于FeSO₄•7H₂O溶于水后显酸性，而Fe²⁺在碱性条件下更容易被氧化成Fe³⁺，所以要将pH调到9左右，变成效果更好的三价铁离子；
（3）活性炭具有吸附性，以此来解答．

解答 解：（1）①硬水软化的方法通常有①热煮沸法②药剂软化法③蒸馏法④离子交换法⑤电渗析法⑥离子膜电解法；用磺化煤（NaR）作离子交换剂：2NaR+Ca²⁺=CaR₂+2Na⁺，2NaR+Mg²⁺=MgR₂+2Na⁺，用5%-8%的食盐水浸泡可使失去软化能力的磺化煤再生：CaR₂+2Na⁺=2NaR+Ca²⁺，MgR₂+2Na⁺=2NaR+Mg²⁺；
故答案为：热煮沸法；药剂法；5%-8%的食盐水；
②肥皂易与Ca²⁺，Mg²⁺生成硬脂酸钙、硬脂酸镁沉淀，洗涤效果不好，洗衣粉不与Ca²⁺，Mg²⁺生成沉淀，洗涤效果较好，
故答案为：洗衣粉；肥皂易与Ca²⁺，Mg²⁺生成沉淀；
（2）Fe²⁺在碱性条件下易被氧化成Fe³⁺，进而水解生成Fe（OH）胶体，起到较好的混凝作用，发生的离子反应为4Fe²⁺+O₂+2H₂O+8OH^-=4Fe（OH）₃（胶体），
故答案为：Fe²⁺在碱性条件下易被氧化成Fe³⁺，进而水解生成Fe（OH）胶体，起到较好的混凝作用，4Fe²⁺+O₂+2H₂O+8OH^-=4Fe（OH）₃（胶体）；
（3）活性炭具有吸附性，能吸附泄露在河水中的有机物，故答案为：吸附泄漏在河水中的有机物．

点评 本题考查混合物分离提纯及污水处理，为高频考点，把握物质的性质及混合物分离方法等为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注重化学与生活的关系，题目难度不大．