Question

9．水是一種重要的自然資源，是人類賴以生存的物質，水質的優劣直接影響人體的健康．請回答下列問題：
（1）天然淡水一般呈弱酸性，其原因是：CO₂+H₂O?H₂CO₃，H₂CO₃?HCO₃^-+H⁺（用化學方程式表示），可以用加熱煮沸方法使水恢復中性；
（2）天然水的凈化通常有混凝法和化學軟化法，二者的區別是水的凈化是用混凝劑（如明礬等）將水中膠體及懸浮物沉淀下來，而水的軟化是除去水中的鈣離子和鎂離子；
（3）若用陽離子交換樹脂（HR）將硬水軟化，發生的反應可表示為：Ca²⁺+2HR=CaR₂+2H⁺或Mg²⁺+2HR=MgR₂+2H⁺（寫一個即可）；
（4）明礬曾一直作為常用的凈水劑，如今卻慢慢褪出歷史舞臺．作為凈水劑的后起之秀--復合聚合侶鐵這一新型水處理劑正越來越多的應用于生活飲用水、工業給水．它的凈水效果遠優于一般的凈水劑．下列說法正確的是AD；
A．復合聚合侶鐵的水解程度很大，可以減少水中鋁的殘留
B．復合聚合侶鐵所帶電荷高，形成膠粒對水中雜質吸附能力強，所以凈水效果好
C．明礬凈水產生膠體的離子方程式為：Al³⁺+3H₂O═Al（OH）₃↓+3H⁺
D．優質凈水劑的選擇標應該是無毒且能吸附水中的懸浮膠粒
（5）凈化后的水還需殺菌消毒才能飲用，考慮到Cl₂可能殘留帶來的危寶害，無殘留的ClO₂開始廣浮用于自來水消毒．如果以單位質量的氧化劑所得到的電子數來表示消毒效率，則Cl₂和ClO₂的消毒效率之比為27：71（填最簡整數比）．
（6）在人們環保意識急劇增強的念天，污水隨意排放的局面即將成為歷史，先處理達標而后排放是大勢所趨．某含氰廢水選擇ClO₂處理，ClO₂可將CN^-轉化成兩種無毒氣體，該反應的離子方程式為2ClO₂+2CN^-=2CO₂↑+N₂↑+2Cl^-．

Answer 1

分析 （1）水溶解二氧化碳而導致溶液呈酸性；
（2）凈化水是除去懸浮雜質，軟化水是除去鈣鎂離子；
（3）陽離子交換樹脂是把水中的鈣離子和鎂離子通過陽離子交換除去；
（4）復合聚合侶鐵水解程度大，且無毒，對人體無害；
（5）作為消毒劑，還原產物都為-1價氯離子；
（6）ClO₂可將CN^-轉化成兩種無毒氣體，應生成二氧化碳和氮氣．

解答 解：（1）水溶解二氧化碳而導致溶液呈酸性，在溶液中發生CO₂+H₂O?H₂CO₃，H₂CO₃?HCO₃^-+H⁺，加熱時，二氧化碳溶解度減小，可恢復至中性，
故答案為：CO₂+H₂O?H₂CO₃，H₂CO₃?HCO₃^-+H⁺；加熱煮沸；
（2）水的凈化是除去懸浮性雜質，一般用明礬進行；水的軟化是降低Ca²⁺、Mg²⁺的濃度，方法很多，有離子交換法、石灰純堿法等，
故答案為：水的凈化是用混凝劑（如明礬等）將水中膠體及懸浮物沉淀下來，而水的軟化是除去水中的鈣離子和鎂離子；
（3）含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水稱為硬水，通過陽離子交換樹脂可以除去鈣離子和鎂離子得到軟水，離子交換樹脂發生的反應為：Ca²⁺+2HR=CaR₂+2H⁺，Mg²⁺+2HR=MgR₂+2H⁺，
故答案為：Ca²⁺+2HR=CaR₂+2H⁺，Mg²⁺+2HR=MgR₂+2H⁺；
（4）A．由題意它的凈水效果遠優于一般的凈水劑，可知復合聚合侶鐵的水解程度很大，可以減少水中鋁的殘留，故A正確；
B．復合聚合侶鐵不帶電荷，故B錯誤；
C．生成膠體而不是沉淀，故C錯誤；
D．優質凈水劑對人體應無害，故D正確．
故答案為：AD；
（5）以單位質量的氧化劑所得到的電子數比值為$\frac{1}{71}×2$：$\frac{1}{67.5}×5$=27：71，
故答案為：27：71；
（6）用ClO₂將廢水中含有劇毒的CN^-氧化成無毒氣體，反應生成二氧化碳、氮氣和氯離子，離子反應為2ClO₂+2CN^-=2CO₂↑+N₂↑+2Cl^-，
故答案為：2ClO₂+2CN^-=2CO₂↑+N₂↑+2Cl^-．

點評 本題考查物質的性質及離子反應，為高頻考點，把握習題中的信息及發生的氧化還原反應為解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，題目難度不大．