Question

我国规定饮用水质量标准必须符合下列要求：pH在6.5～8.5之间，Ca²⁺、Mg²⁺总浓度＜0.0045 mol·L^-1，细菌总数＜100个/mL。以下是源水处理成自来水的工艺流程示意图：

(1)源水中含Ca²⁺、Mg²⁺、、Cl^-等，加入石灰生成Ca(OH)₂，进而发生若干复分解反应，写出其中一个离子方程式__________________________________________________。

(2)凝聚剂除去悬浮固体颗粒的过程________________________。(填写编号)

①只是物理过程  ②只是化学过程③是物理和化学过程FeSO₄·7H₂O是常用的凝聚剂，它在水中最终生成___________沉淀。

(3)通入CO₂的目的是__________________________和__________________________。

(4)气体A的作用是_______________________________。这种作用是基于A和水反应的产物具有__________性。

(5)下列物质中，___________可以作为气体A的代用品。(填写编号)

①Ca(ClO)₂    ②NH₃(液)    ③K₂FeO₄    ④SO₂

Answer 1

(1)+OH^-====+H₂O

或Mg²⁺+2OH^-====Mg（OH）₂↓

或Ca²⁺++OH^-====CaCO₃↓+H₂O 

(2)③  胶状Fe（OH）₃ 

（3）除去Ca²⁺  调节溶液pH 

(4)杀菌消毒  强氧化 

（5）①③

解析：本题与生产、生活实际相联系，通过离子反应、氧化还原反应、水解等知识，考查了学生思维的严密性和灵活性。从题中信息，可知饮用水的质量是从pH，Ca²⁺、Mg²⁺的浓度和细菌总数三方面要求的，故解题时也应围绕以上三方面展开：一是调节溶液的pH，二是除去溶液中较多的Mg²⁺、Ca²⁺，三是加入消毒剂杀菌。

（1）石灰与水反应生成的Ca（OH）₂可与源水中的Ca²⁺、Mg²⁺、等发生若干反应，任写一个即可。

（2）凝聚剂FeSO₄·7H₂O中的Fe²⁺不稳定，易被氧化而生成Fe³⁺。Fe³⁺水解生成胶状的Fe（OH）₃，可吸附水中悬浮物而沉降，由于该过程既有物理变化又有化学变化，故整个过程属于物理和化学过程。

（3）在通入CO₂前，由于水中加入石灰而使溶液呈碱性，通入CO₂可使OH^-转变为。结合题中所示信息可知CO₂的作用：一是生成除去溶液中多余的Ca²⁺，二是调节溶液的pH。

（4）气体A的作用可结合前面的分析来回答。在通入A以前，自来水经过了调节pH和除Ca²⁺、Mg²⁺的工艺，再结合题中信息，可知通入A气体显然是用来杀菌消毒的。而具有杀菌、消毒作用的物质应具有强氧化性，这从大家熟悉的HClO、H₂O₂等的性质可以类比推知。

（5）由（4）分析，可知A的代用品应是本身具有强氧化性或与水反应可生成强氧化剂的物质。选项中，Ca（ClO）₂发生水解，可生成具有强氧化性的HClO；NH₃（液）不具有强氧化性，结合其无色、有刺激性气味等性质，可以很明显地排除。K₂FeO₄中Fe显+6价，具有强氧化性，可选作代用品；SO₂具有弱氧化性且本身有毒，不合题意。