Question

某自來水廠利用河水處理成自來水的工藝流程示意圖如圖所示：

提供的試劑：飽和Na₂CO₃溶液、NaOH溶液、生石灰、CC1₄、BaCl₂溶液，KOH溶液
（1）為除水中含有Ca²⁺、Mg²⁺、HCO^3-、Cl-SO

2- 4

試劑a代表兩種化學(xué)物質(zhì)，主要是除去水中SO

2- 4

、Mg²⁺和HCO^3-，這兩種試劑是

 

和

 

（只填化學(xué)式）．
（2）凝聚劑A常用FeSO₄?7H₂O，最終生成紅褐色膠狀沉淀，該膠狀沉淀的化學(xué)式為

 

，可以除去其中的懸浮固體顆粒，該過程是

 

 （填序號）．
A．只有物理變化，無化學(xué)變化B．只有化學(xué)變化，無物理變化
C．既有化學(xué)變化，又有物理變化
（3）通入C02的目的是

 

和

 

（4）傳統(tǒng)的氧化劑是Cl₂，現(xiàn)代工藝用ClO₂取代Cl₂，通入CIO₂的作用是

 

優(yōu)點是

 

（5）離子交換柱X、Y中有一種是H⁺型交換柱，另一種是H^-型離子交換柱，目的是除去水中殘留的雜質(zhì)離子，則X應(yīng)是哪種交換柱

 

（填“H⁺型”、“OH^-型”）；如果兩個交換柱位置顛倒會產(chǎn)生什么后果

 

．

Answer 1

考點：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用,物質(zhì)的分離、提純和除雜

專題：離子反應(yīng)專題

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）混凝劑能使固體顆粒沉淀，且混凝劑中的硫酸根離子與鈣離子結(jié)合生成沉淀，亞鐵離子與堿反應(yīng)生成沉淀易被氧化為氫氧化鐵；
（3）通入二氧化碳，增大溶液中碳酸根離子濃度并調(diào)節(jié)酸堿性；
（4）ClO₂易與堿反應(yīng)，其殺菌、漂白能力均優(yōu)于Cl₂，消毒水體時不生成有害物質(zhì)，也不存在用氯氣消毒時殘留的臭味，不與有機(jī)物發(fā)生加成和取代反應(yīng)（5）如果先通過OH-型離子交換柱，產(chǎn)生的OH^-離子會與水體中殘留的Ca²⁺、Mg²⁺離等作用生成難溶物，而堵塞交換柱．

解答： 解：（1）加入BaCl₂ 除去水中SO

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，加入CaO 除去水中Mg²⁺和HCO^3-，離子反應(yīng)為Ca²⁺+HCO₃^-+OH^-═CaCO₃↓+H₂O，Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓，
故答案為：BaCl₂；CaO；
（2）混凝劑能使固體顆粒沉淀，且混凝劑中的硫酸根離子與鈣離子結(jié)合生成沉淀，亞鐵離子與堿反應(yīng)生成沉淀，則既發(fā)生物理變化又發(fā)生化學(xué)變化，且亞鐵離子與堿反應(yīng)生成沉淀易被氧化為紅褐色沉淀Fe（OH）₃，故答案為：Fe（OH）₃；C；
（3）通入二氧化碳，增大溶液中碳酸根離子濃度，則與鈣離子反應(yīng)生成沉淀，從而除去鈣離子，并降低溶液的堿性，調(diào)節(jié)溶液的pH=4.5，
故答案為：除去鈣離子；調(diào)節(jié)溶液的pH=4.5；
（4）用ClO₂取代Cl₂，通入CIO₂的作用是 殺菌、消毒，優(yōu)點是高效、強力、無毒、無刺激氣味，
故答案為：殺菌、消毒，高效、強力、無毒、無刺激氣味；
（5）X應(yīng)是哪種交換柱H⁺型交換柱，因為如果先通過OH^-型離子交換柱，產(chǎn)生的OH-離子會與水體中殘留的Ca²⁺、Mg²⁺離等作用生成難溶物，而堵塞交換柱，
故答案為：H⁺型；如果先通過OH^-型離子交換柱，產(chǎn)生的OH^-離子會與水體中殘留的Ca²⁺、Mg²⁺離等作用生成難溶物，而堵塞交換柱．

點評：本題考查自來水的凈化及離子之間的飯，明確凈化原理及各物質(zhì)的性質(zhì)、發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是解答本題的關(guān)鍵，題目難度中等．