Question

某自来水厂利用河水处理成自来水的工艺流程示意图如图所示：

提供的试剂：饱和Na₂CO₃溶液、NaOH溶液、生石灰、CC1₄、BaCl₂溶液，KOH溶液
（1）为除水中含有Ca²⁺、Mg²⁺、HCO^3-、Cl-SO

2- 4

试剂a代表两种化学物质，主要是除去水中SO

2- 4

、Mg²⁺和HCO^3-，这两种试剂是

 

和

 

（只填化学式）．
（2）凝聚剂A常用FeSO₄?7H₂O，最终生成红褐色胶状沉淀，该胶状沉淀的化学式为

 

，可以除去其中的悬浮固体颗粒，该过程是

 

 （填序号）．
A．只有物理变化，无化学变化B．只有化学变化，无物理变化
C．既有化学变化，又有物理变化
（3）通入C02的目的是

 

和

 

（4）传统的氧化剂是Cl₂，现代工艺用ClO₂取代Cl₂，通入CIO₂的作用是

 

优点是

 

（5）离子交换柱X、Y中有一种是H⁺型交换柱，另一种是H^-型离子交换柱，目的是除去水中残留的杂质离子，则X应是哪种交换柱

 

（填“H⁺型”、“OH^-型”）；如果两个交换柱位置颠倒会产生什么后果

 

．

Answer 1

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,物质的分离、提纯和除杂

专题：离子反应专题

分析：（1）加入BaCl₂ 除去水中SO

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，加入CaO 除去水中Mg²⁺和HCO₃^-；
（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，亚铁离子与碱反应生成沉淀易被氧化为氢氧化铁；
（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）ClO₂易与碱反应，其杀菌、漂白能力均优于Cl₂，消毒水体时不生成有害物质，也不存在用氯气消毒时残留的臭味，不与有机物发生加成和取代反应（5）如果先通过OH-型离子交换柱，产生的OH^-离子会与水体中残留的Ca²⁺、Mg²⁺离等作用生成难溶物，而堵塞交换柱．

解答： 解：（1）加入BaCl₂ 除去水中SO

2- 4

，加入CaO 除去水中Mg²⁺和HCO^3-，离子反应为Ca²⁺+HCO₃^-+OH^-═CaCO₃↓+H₂O，Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓，
故答案为：BaCl₂；CaO；
（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，亚铁离子与碱反应生成沉淀，则既发生物理变化又发生化学变化，且亚铁离子与碱反应生成沉淀易被氧化为红褐色沉淀Fe（OH）₃，故答案为：Fe（OH）₃；C；
（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pH=4.5，
故答案为：除去钙离子；调节溶液的pH=4.5；
（4）用ClO₂取代Cl₂，通入CIO₂的作用是 杀菌、消毒，优点是高效、强力、无毒、无刺激气味，
故答案为：杀菌、消毒，高效、强力、无毒、无刺激气味；
（5）X应是哪种交换柱H⁺型交换柱，因为如果先通过OH^-型离子交换柱，产生的OH-离子会与水体中残留的Ca²⁺、Mg²⁺离等作用生成难溶物，而堵塞交换柱，
故答案为：H⁺型；如果先通过OH^-型离子交换柱，产生的OH^-离子会与水体中残留的Ca²⁺、Mg²⁺离等作用生成难溶物，而堵塞交换柱．

点评：本题考查自来水的净化及离子之间的饭，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，题目难度中等．