Question

我国规定饮用水质量标准必须符合下表所示要求：

项目	pH	Ca2+、Mg2+总浓度	细菌个数
相关值	6.5～8.5	＜0.0045mol?L-1	＜100个?mL-1

如图是源水处理成自来水的工艺流程示意图．

（1）源水中含Ca²⁺、Mg²⁺、HCO₃^-、Cl^-等，加入石灰后生成Ca（OH）₂，进而发生若干复分解反应，在一级沉降池中所得沉淀的主要成分为

 

 和

 

 （化学式）．
（2）FeSO₄?7H₂O是常用的凝聚剂，它在水中最终生成胶状Fe（OH）₃沉淀．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．
（3）通入二氧化碳的目的是除

 

和调节pH值．
（4）Cl₂的作用是

 

，这种作用是基于Cl₂和水反应的产物具有

 

 性，Cl₂与水反应的化学方程式为

 

．
（5）下列物质中，

 

可以作为气体Cl₂的代用品．（填写编号，多选倒扣）
①Ca（ClO）₂       ②NH₃（液）      ③K₂FeO₄       ④SO₂．

Answer 1

考点：物质分离、提纯的实验方案设计,物质的分离、提纯的基本方法选择与应用

专题：实验题,元素及其化合物

分析：（1）氢氧化钙中的氢氧根离子可以和镁离子，碳酸氢根离子反应，碳酸根离子还可以和钙离子反应，即HCO₃^-+OH ^-=CO₃^2-+H₂O；Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓Ca²⁺+HCO₃^-+OH^-=CaCO₃↓+H₂O；
（2）混凝剂能使固体颗粒沉淀，且混凝剂中的硫酸根离子与钙离子结合生成沉淀，生成胶状Fe（OH）₃沉淀具有吸附性；
（3）通入二氧化碳，增大溶液中碳酸根离子浓度并调节酸碱性；
（4）氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，HClO具有强氧化性，能杀菌消毒；氯气具有强氧化性，能杀菌消毒，则作为Cl₂的替代品的物质需具有强氧化性；
（5）具有强氧化性的物质可作为气体Cl₂的代用品．

解答： 解：（1）氢氧化钙中的氢氧根离子可以和镁离子，碳酸氢根离子反应，碳酸根离子还可以和钙离子反应，即HCO₃^-+OH ^-=CO₃^2-+H₂O、Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓、Ca²⁺+HCO₃^-+OH^-=CaCO₃↓+H₂O，则在一级沉降池中所得沉淀为，故答案为：Mg（OH）₂；CaCO₃；
（2）混凝剂能使固体颗粒沉淀，且混凝剂中的硫酸根离子与钙离子结合生成沉淀，为化学变化，而生成胶状Fe（OH）₃沉淀具有吸附性，除去悬浮固体颗粒为物理变化，故答案为：③；
（3）通入二氧化碳，增大溶液中碳酸根离子浓度，则与钙离子反应生成沉淀，从而除去钙离子，并降低溶液的碱性，调节溶液的酸碱度，
故答案为：除去Ca²⁺；
（4）氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，该反应为Cl₂+H₂O═HCl+HClO，HClO具有强氧化性，能杀菌消毒，故答案为：杀菌消毒；强氧化；Cl₂+H₂O═HCl+HClO；
（5）氯气具有强氧化性，能杀菌消毒，则作为Cl₂的替代品的物质需具有强氧化性，选项中只有①③具有强氧化性，可作为气体Cl₂的代用品，故答案为：①③．

点评：本题考查物质的分离、提纯实验方案的设计，为高频考点，明确净化原理及各物质的性质、发生的化学反应是解答本题的关键，（2）为解答的难点，题目难度中等．