Question

13．某综合实践活动小组到自来水厂进行参观，了解到自来水的工艺流程示意图如图：

请回答：
（1）源水中含Ca²⁺、Mg²⁺、HCO₃^-、Cl^-等，加入CaO后生成Ca（OH）₂，进而发生若干复分解反应，试写出其中任意一个反应的离子方程式HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O、Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓、Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓（任写一个）．
（2）凝聚剂的种类很多，如明矾、FeSO₄•H₂O等，实验室也可以用FeCl₃做凝聚剂除去水中的悬浮物，加入混凝剂可以除去其中的悬浮固体颗粒，其过程是③（填序号）．
①只有化学过程，无物理过程②只有物理过程，无化学过程③既有化学过程，又有物理过程．
（3）若用FeCl₃做溶液制得的氢氧化铁胶体逐滴加入下列溶液，先产生沉淀后沉淀溶解的是C
A．饱和硝酸钠溶液     B．酒精     C．稀硫酸     D．硫酸钠溶液
（4）利用物质A的强氧化性来杀菌消毒，则A可以是下列物质中的②④（填序号）．
①H₂S     ②ClO₂     ③浓氨水      ④Cl₂⑤浓硫酸．

Answer 1

分析 Ca²⁺、Mg²⁺、HCO₃^-、Cl^-等，加入CaO后生成Ca（OH）₂，发生的一系列离子反应方程式分别为HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O、Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓、Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，加入凝聚剂然后再通入二氧化碳，二级沉降后再通入气体A，A具有强氧化性，能杀菌消毒；
（1）生成的氢氧化钙能和碳酸氢根离子反应生成碳酸根离子，碳酸根离子能和钙离子、镁离子反应生成碳酸钙沉淀、碳酸镁沉淀；
（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；
（3）电解质溶液能使氢氧化铁胶体沉淀，酸能使氢氧化铁溶解；
（4）二级沉降后再通入气体A，A具有强氧化性，能杀菌消毒．

解答 解：Ca²⁺、Mg²⁺、HCO₃^-、Cl^-等，加入CaO后生成Ca（OH）₂，发生的一系列离子反应方程式分别为 HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O、Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓、Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，加入凝聚剂然后再通入二氧化碳，二级沉降后再通入气体A，A具有强氧化性，能杀菌消毒；
（1）生成的氢氧化钙能和碳酸氢根离子反应生成碳酸根离子，碳酸根离子能和钙离子、镁离子反应生成碳酸钙沉淀、碳酸镁沉淀，涉及的离子方程式有HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O、Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓、Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓（任写一个），
故答案为：HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O、Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓、Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓（任写一个）；
（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，故答案为③，故答案为：③；
（3）电解质溶液能使氢氧化铁胶体沉淀，酸能使氢氧化铁溶解，所以稀硫酸溶液能使氢氧化铁胶体沉淀也能溶解氢氧化铁，应该选稀硫酸，故选C；
（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；作为Cl₂的替代品的物质需具有强氧化性，选项中只有②④符合条件，故答案为：②④．

点评 本题考查物质分离提纯，为高频考点，明确元素化合物性质及分离提纯目的是解本题关键，侧重考查学生对基础知识的理解和灵活应用，知道流程图中发生的反应及分离提纯方法，题目难度不大．