Question

6．下面是自來水生產(chǎn)的流程示意圖：

（1）混凝劑除去雜質的過程③（填寫序號）．
①只有物理變化        
②只有化學變化      
③既有物理變化也有化學變化
FeSO₄•7H₂O是常用的混凝劑，在水體中最終生成Fe（OH）₃（填“Fe（OH）₂”或“Fe（OH）₃”），請用離子方程式表示這一過程4Fe²⁺+O₂+10H₂O=4Fe（OH）₃+8H⁺．
（2）要除去水體中含有的Ca²⁺、Mg²⁺．可選擇生石灰和純堿作沉淀劑，應向水體中先投放生石灰，后投放純堿，理由是過量的鈣離子可通過純堿使之沉淀下來．
（3）次氯酸的強氧化性能殺死水體中的病菌，但不能直接用次氯酸為自來水消毒，這時因為次氯酸易分解，且毒性較大．已知：Cl₂+H₂O?HCl+HClO  K=4.5×10^-6，使用氯氣為自來水消毒可以有效地控制次氯酸的濃度，請結合信息解釋：使用Cl₂為自來水消毒的理由：由氯氣與水反應的平衡常數(shù)可知，該反應的限度很小，生成的HClO濃度很小，且隨著HClO的消耗，平衡會不斷向正反應移動，補充HClO．下列物質中，可以代替氯氣用作自來水消毒劑的是①③（填寫序號）．
①臭氧    ②酒精     ③K₂FeO₄    ④SO₂．

Answer 1

分析 （1）常用混凝劑為FeSO₄•7H₂O，被氧化、水解后生成Fe（OH）₃，具有吸附作用，可除去水中的懸浮物；
（2）除去Ca²⁺、Mg²⁺，應先加入石灰，然后加入純堿，可除去過量的鈣離子；
（3）由氯氣與水反應的平衡常數(shù)K=4.5×10^-6可知，該反應的限度很小，生成的HClO濃度很小，而反應是可逆反應，次氯酸消耗平衡正向移動，所以可以有效地控制次氯酸的濃度；臭氧和K₂FeO₄有強氧化性，可用作飲用水的消毒劑．

解答 解：（1）常用混凝劑為FeSO₄•7H₂O，被氧化、水解后生成Fe（OH）₃，具有吸附作用，可除去水中的懸浮物，所以混凝劑除去雜質的過程中既有化學變化也有物理變化，亞鐵離子被氧化的離子反應為：4Fe²⁺+O₂+10H₂O=4Fe（OH）₃+8H⁺，故答案為：③；Fe（OH）₃；4Fe²⁺+O₂+10H₂O=4Fe（OH）₃+8H⁺；
（2）除去Ca²⁺、Mg²⁺，應先加入石灰，然后加入純堿，過量的鈣離子可通過純堿使之沉淀下來，故答案為：生石灰；純堿；過量的鈣離子可通過純堿使之沉淀下來；
（3）由氯氣與水反應的平衡常數(shù)K=4.5×10^-6可知，該反應的限度很小，生成的HClO濃度很小，而反應是可逆反應，次氯酸消耗平衡正向移動，所以可以有效地控制次氯酸的濃度，臭氧和K₂FeO₄有強氧化性，可用作飲用水的消毒劑，故答案為：由氯氣與水反應的平衡常數(shù)可知，該反應的限度很小，生成的HClO濃度很小，且隨著HClO的消耗，平衡會不斷向正反應移動，補充HClO；①③．

點評 本題考查物質的分離和提純，題目難度不大，注意常用混凝劑為FeSO₄•7H₂O，被氧化、水解后生成Fe（OH）₃．