Question

11．一種將廢水（含Ca²⁺、Mg²⁺、CN^-及懸浮物）通過凈化、殺菌消毒生產自來水的流程示意圖如下：

（1）絮凝劑除去懸浮物質時發生物理變化和化學變化，下列既發生物理變化又發生化學變化的是BC（填標號）．
A．蒸餾      B．煤干餾     C．風化     D．分餾
（2）綠礬是常用的絮凝劑，它在水中最終生成Fe（OH）₃（填化學式）沉淀，下列物質中也可以作為絮凝劑的有C（填標號）．
A．NH₄Cl      B．食鹽       C．明礬     D．CH₃COONa
若用FeCl₃作絮凝劑，實踐中發現廢水中的c（HCO-3）越大，凈水效果越好，原因是HCO₃^-會促進絮凝劑中的Fe³⁺水解，生成更多的膠體，凈水效果增強
（3）加沉淀劑是為了除去Ca²⁺、Mg²⁺，若加入生石灰和純堿作沉淀劑，試劑添加時先加生石灰后加純堿，理由是．此時Ca²⁺、Mg²⁺離子分別形成CaCO₃、Mg（OH）₂（填化學式）而沉淀下來．
（4）向濾液2中通人Cl₂的作用有兩種：一是利用生成的次氯酸（填名稱）具有強氧化性能殺死水中的病菌；二是將CN^-氧化成CO₂和N₂，從而消除CN^-的毒性，若參加反應的C1₂與CN^-的物質的量之比為5：2，則該反應的離子方程式是5Cl₂+2CN^-+4H₂O=10Cl^-+2CO₂+N₂+8H⁺．

Answer 1

分析 （1）A、蒸餾是利用物質沸點不同，控制溫度分離物質，屬于物理變化；
B、煤的干餾是隔絕空氣加強熱，過程中發生復雜物理化學變化；
C、風化是結晶水合物在室溫下失去結晶水的過程；
D、分餾是控制溫度分離不同沸點物質，屬于物理變化；
（2）綠礬是常用的絮凝劑，溶液中亞鐵離子水解生成氫氧化亞鐵，氫氧化亞鐵被空氣中的氧氣氧化生成氫氧化鐵，作為絮凝劑能水解生成膠體凈水，HCO₃^-會促進絮凝劑中的Fe³⁺水解，生成更多的膠體；
（3）除去Ca²⁺、Mg²⁺，應先加入石灰，然后加入純堿，這樣純堿還可以除去過量的鈣離子；
（4）氯氣和水反應生成次氯酸具有強氧化性能殺死水中的病菌，將CN^-氧化成CO₂和N₂，從而消除CN^-的毒性，依據氧化還原反應電子守恒書寫配平離子方程式．

解答 解：（1）A、蒸餾是利用物質沸點不同，控制溫度分離物質，屬于物理變化；
B、煤的干餾是隔絕空氣加強熱，過程中發生復雜物理化學變化；
C、風化是結晶水合物在室溫下失去結晶水的過程，發生了化學變化；
D、分餾是控制溫度分離不同沸點物質，屬于物理變化；
故答案為：BC；
（2）綠礬是常用的絮凝劑，溶液中亞鐵離子水解生成氫氧化亞鐵，氫氧化亞鐵被空氣中的氧氣氧化生成氫氧化鐵，
A．NH₄Cl水解顯酸性，不能形成膠體，故A錯誤；
B．食鹽無絮凝劑的作用，故B錯誤；
C．明礬溶液中鋁離子水解形成氫氧化鋁膠體，具有吸附懸浮雜質的作用，故C正確；
D．CH₃COONa是強堿弱酸鹽，水解生成醋酸，溶液中無膠體形成，故D錯誤；
若用FeCl₃作絮凝劑，實踐中發現廢水中的c（HCO₃^-）越大，凈水效果越好，原因是HCO₃^-會促進絮凝劑中的Fe³⁺水解，生成更多的膠體，凈水效果增強，
故答案為：Fe（OH）₃；C；HCO₃^-會促進絮凝劑中的Fe³⁺水解，生成更多的膠體，凈水效果增強；
（3）除去Ca²⁺、Mg²⁺，應先加入石灰，然后加入純堿，過量的鈣離子可通過純堿使之沉淀下來，此時Ca²⁺、Mg²⁺離子分別形成CaCO₃、Mg（OH）₂沉淀；
故答案為：生石灰；純堿；過量的鈣離子可通過純堿使之沉淀下來；CaCO₃，Mg（OH）₂；
（4）向濾液2中通人Cl₂的作用有兩種：一是利用生成的次氯酸具有強氧化性能殺死水中的病菌；二是將CN^-氧化成CO₂和N₂，從而消除CN^-的毒性，若參加反應的C1₂與CN^-的物質的量之比為5：2，Cl₂～2Cl^-～2e^-，2CN^-～N₂～6e-，CN^-～CO₂～2e^-，則該反應的離子方程式是5Cl₂+2CN^-+4H₂O=10Cl^-+2CO₂+N₂+8H⁺；
故答案為為：次氯酸；5Cl₂+2CN^-+4H₂O=10Cl^-+2CO₂+N₂+8H⁺．

點評 本題考查物質的含量測定以及物質的分離、提純實驗方案的設計，題目難度大，注意氧化還原反應原理應用，把握關系式法計算的運用．