Question

某綜合實驗小組來自來水廠參觀，了解到源水處理成自來水的工藝流程示意圖如
下圖所示：

提供的試劑：飽和K₂CO₃溶液、NaOH溶液、Ba(NO₃)₂溶液、75％的乙醇、生石灰、CCl₄、BaCl₂溶液
（1）為除去源水中含有Ca^2＋、Mg^2＋、HCO₃^－、Cl^－、SO₄^2－等離子，選出a所代表的試劑，按加入的順序依次為                 （只填化學式）。
（2）加入凝聚劑可以除去其中的懸浮固體顆粒，該過程是     （選填下列各項的序號）。
A．只有物理變化，無化學變化
B．只有化學變化，無物理變化
C．既有化學變化，又有物理變化
FeSO₄·7H₂O是常用的凝聚劑，加入后最終生成紅褐色膠狀沉淀，則這種膠狀沉淀的化學式為            。
（3）通入氣體CO₂的目的是        和         。
（4）下列物質中，可用來代替氣體Cl₂的是           （填寫序號）。
① ClO₂  ② O₃     ③ 濃氨水  ④ SO₂    ⑤ 濃硫酸

Answer 1

（12分，每空2 分）（1）BaCl₂；CaO（2分） （2）C (2分）、Fe(OH)₃（2分）
（3）除去Ca²⁺、調節溶液的pH；（4分） （4）① ②     （2分，見錯不給分）

試題分析：（1）生石灰溶于水生成氫氧化鈣，氫氧化鈣和鎂離子結合生成氫氧化鎂白色沉淀，和HCO₃^－反應生成CO₃^2－，進而生成碳酸鈣沉淀，而SO₄^2－能和Ba^2＋結合生成白色沉淀硫酸鋇。又因為過量的Ba^2＋需要CO₃^2－除去，所以按加入的順序依次為BaCl₂、CaO。
（2）混凝劑能生成具有吸附性能的膠體，該過程是化學變化。水的凈化過程是物理變化，所以答案選C。亞鐵離子具有還原性，能被氧化生成鐵離子，所以紅褐色沉淀是氫氧化鐵。（3）通入二氧化碳，增大溶液中碳酸根離子濃度，則與鈣離子反應生成沉淀，從而除去鈣離子，并降低溶液的堿性，調節溶液的酸堿度。
（4）氯氣具有強氧化性，能殺菌消毒，則作為Cl₂的替代品的物質需具有強氧化性，選項中只有①②④具有強氧化性，但④中濃硫酸具有腐蝕性，不能作為自來水的消毒，則只有①②符合題意，因此答案為①②。
點評：該題緊密聯系生活實際，貼近生活，針對性強，屬于中等難度的試題，有利于調動學生的學習興趣和學習積極性。明確凈化原理及各物質的性質、發生的化學反應是解答本題的關鍵。