Question

某綜合實踐活動小組到自來水廠進行參觀，了解到源水中含Ca²⁺、Mg²⁺、HCO₃^-、Cl^-等，其處理成自來水的工藝流程示意圖如下：

請回答：
（1）向源水中加入CaO后生成Ca（OH）₂，進而發生若干復分解反應，其中碳酸氫鈣與過量的氫氧化鈣反應的離子方程式為

Ca²⁺+HCO₃^-+OH^-═CaCO₃↓+H₂O

．
（2）加入混凝劑可以除去其中的懸浮固體顆粒，其過程是

③

（填序號）．
①只有化學過程，無物理過程②只有物理過程，無化學過程③既有化學過程，又有物理過程．FeSO₄?7H₂O是常用的混凝劑，加入后，最終生成紅褐色膠狀沉淀，則這種紅褐色膠狀沉淀是

Fe（OH）₃

（寫化學式）．
（3）通入二氧化碳的目的是

除去鈣離子

和

調節溶液的酸堿度

．
（4）Cl₂與水發生反應的化學方程式為

Cl₂+H₂O═HCl+HClO

，該反應產物中具有殺菌消毒作用的物質是

殺菌消毒

（填名稱）．
（5）下列物質中，可以作為Cl₂的替代品的是

①

（填序號）．①ClO₂，②濃氨水，③SO₂，④濃硫酸．

Answer 1

分析：（1）碳酸氫鈣與過量的氫氧化鈣反應反應生成碳酸鈣和水；
（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合生成沉淀，亞鐵離子與堿反應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節酸堿性；
（4）氯氣與水反應生成鹽酸和次氯酸，HClO具有強氧化性，能殺菌消毒；
（5）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．

解答：解：（1）碳酸氫鈣與過量的氫氧化鈣反應反應生成碳酸鈣和水，離子反應為Ca²⁺+HCO₃^-+OH^-═CaCO₃↓+H₂O，故答案為：Ca²⁺+HCO₃^-+OH^-═CaCO₃↓+H₂O；
（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合生成沉淀，亞鐵離子與堿反應生成沉淀，則既發生物理變化又發生化學變化，且亞鐵離子與堿反應生成沉淀易被氧化為紅褐色沉淀Fe（OH）₃，故答案為：③；Fe（OH）₃；
（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，
故答案為：除去鈣離子；調節溶液的酸堿度；
（4）氯氣與水反應生成鹽酸和次氯酸，該反應為Cl₂+H₂O═HCl+HClO，HClO具有強氧化性，能殺菌消毒，
故答案為：Cl₂+H₂O═HCl+HClO；殺菌消毒；
（5）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①④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①符合題意，故答案為：①．

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的性質、發生的化學反應是解答本題的關鍵，（2）為解答的難點，題目難度中等．