Question

我國規定飲用水質量標準必須符合下列要求：pH在6.5～8.5之間，Ca²⁺、Mg²⁺總濃度＜0.0045 mol·L^-1，細菌總數＜100個/mL。以下是源水處理成自來水的工藝流程示意圖：

(1)源水中含Ca²⁺、Mg²⁺、、Cl^-等，加入石灰生成Ca(OH)₂，進而發生若干復分解反應，寫出其中一個離子方程式__________________________________________________。

(2)凝聚劑除去懸浮固體顆粒的過程________________________。(填寫編號)

①只是物理過程  ②只是化學過程③是物理和化學過程FeSO₄·7H₂O是常用的凝聚劑，它在水中最終生成___________沉淀。

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

(4)氣體A的作用是_______________________________。這種作用是基于A和水反應的產物具有__________性。

(5)下列物質中，___________可以作為氣體A的代用品。(填寫編號)

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  膠狀Fe（OH）₃ 

（3）除去Ca²⁺  調節溶液pH 

(4)殺菌消毒  強氧化 

（5）①③

解析：本題與生產、生活實際相聯系，通過離子反應、氧化還原反應、水解等知識，考查了學生思維的嚴密性和靈活性。從題中信息，可知飲用水的質量是從pH，Ca²⁺、Mg²⁺的濃度和細菌總數三方面要求的，故解題時也應圍繞以上三方面展開：一是調節溶液的pH，二是除去溶液中較多的Mg²⁺、Ca²⁺，三是加入消毒劑殺菌。

（1）石灰與水反應生成的Ca（OH）₂可與源水中的Ca²⁺、Mg²⁺、等發生若干反應，任寫一個即可。

（2）凝聚劑FeSO₄·7H₂O中的Fe²⁺不穩定，易被氧化而生成Fe³⁺。Fe³⁺水解生成膠狀的Fe（OH）₃，可吸附水中懸浮物而沉降，由于該過程既有物理變化又有化學變化，故整個過程屬于物理和化學過程。

（3）在通入CO₂前，由于水中加入石灰而使溶液呈堿性，通入CO₂可使OH^-轉變為。結合題中所示信息可知CO₂的作用：一是生成除去溶液中多余的Ca²⁺，二是調節溶液的pH。

（4）氣體A的作用可結合前面的分析來回答。在通入A以前，自來水經過了調節pH和除Ca²⁺、Mg²⁺的工藝，再結合題中信息，可知通入A氣體顯然是用來殺菌消毒的。而具有殺菌、消毒作用的物質應具有強氧化性，這從大家熟悉的HClO、H₂O₂等的性質可以類比推知。

（5）由（4）分析，可知A的代用品應是本身具有強氧化性或與水反應可生成強氧化劑的物質。選項中，Ca（ClO）₂發生水解，可生成具有強氧化性的HClO；NH₃（液）不具有強氧化性，結合其無色、有刺激性氣味等性質，可以很明顯地排除。K₂FeO₄中Fe顯+6價，具有強氧化性，可選作代用品；SO₂具有弱氧化性且本身有毒，不合題意。