Question

水是宝贵的自然资源，在工农业生产和日常生活中有着极其广泛的应用．
（1）自来水的生产过程大体如下图：

上图过滤池中有活性炭层，活性炭起    作用，该过程中发生    变化．氯化时，通常通入一定量氯气，它与水反应生成盐酸和次氯酸．实验室配制AgN03溶液时不宜使用自来水，其原因是（用化学方程式表示）    ．高铁酸钾（K₂Fe0₄）是一种理想的水处理剂，高铁酸钾中铁元素的化合价是    ．
（2）电解水时，加入少量NaOH可以增强水的导电性．现将0.1gNaOH溶解在99.9g水里，接通直流电源后，与电源正极相连的一端放出的气体是    ，当溶液中NaOH的质量分数变为0.2%时，有    水被分解．
（3）在河旁有甲、乙、丙、丁四座工厂（位置如右图所示），每个工厂排出的废液只含有Na₂C0₃、FeCl₃、NaOH、HCl中的一种．某环保小组对河水监测时发现：甲处河水呈无色；乙处河水呈红褐色；丙处河水由浑变清；丁处产生气泡，河水澄清．请回答：
①甲工厂排出的废液是一种碱性物质，检验该物质呈碱性可选用的试剂是    ．
②乙处河水呈红褐色的化学方程式是    ．
③丁处产生气泡的化学方程式是    ．
（4）保护水资源，我们应该采取的措施是    ．

Answer

（1）活性炭具有的疏松多孔结构，能将一些有毒、有色、有味物质吸附在表面，此变化中没有新物质的产生；硝酸银能与水中的盐酸反应生成氯化银沉淀，自来水在消毒杀菌中产生的盐酸会影响硝酸银溶液的配制；根据化合物中各元素化合价代数和为零，由高铁酸钾中钾、氧元素的化合价计算其中铁元素的化合价；
（2）根据水电解时的现象，回答电解水时与电源正极相连的一端放出的气体；利用为增强水导电性而加入的氢氧化钠的质量，求出反应后剩余水的质量，反应前后水的质量差即被分解的水的质量；
（3）根据甲、乙、丁各处水中的现象，结合可能含有物质的性质及变化规律，判断检验时所用试剂或该处所发生反应的化学方程式；
（4）结合对造成水污染原因的认识，提出保护水资源可采取的措施．
【解析】
（1）活性炭具有吸附性，在水的净化过程中起到吸附作用，过程中没有新物质产生属于物理变化；硝酸银与盐酸发生复分解反应，生成氯化银沉淀和硝酸，反应的化学方程式为AgN03+HCl=AgCl+HNO3；根据化合物中各元素化合价代数和为零，高铁酸钾（K2Fe04）中铁元素的化合价=0-（+1）×2-（-2）×4=+6；
（2）电解水时与电源正极相连的一端放出的气体是氧气；
当溶液中NaOH的质量分数变为0.2%时，剩余溶液的质量=0.1g÷0.2%=50g，其中溶剂水的质量=50g-0.1g=49.9g；则被分解水的质量=99.9g-49.9g=50.0g；
（3）①利用酚酞遇碱性溶液变红或石蕊遇碱性溶液变蓝的特点，可选用这两种试剂对该处水的碱性进行检验；
②乙处河水呈红褐色，可判断此时产生了氢氧化铁的红褐色沉淀物，根据题设信息“废液只含有Na2C03、FeCl3、NaOH、HCl中的一种”，则该处发生反应为氯化铁与氢氧化钠反应生成氢氧化铁，反应的化学方程式为3NaOH+FeCl3=Fe（OH）3↓+3NaCl；
③根据题设信息，可判断丁处产生气泡是由于碳酸钠与盐酸反应放出二氧化碳的结果，反应的化学方程式为Na2C03+2HCl=2NaCl+C02↑+H20；
（4）工业污水的排放、农业生产中农药化肥的不合理使用、生活污水的随意排放都是导致水被污染的主要原因，因此采取措施避免以上行为则可起到保护水资源的目的，即工业生产中减少甚至消除水体污染物的产生（或农业生产中使用高效低毒的农药、化肥生活中推广使用无磷洗衣粉对污水集中处理，达标后排放）．
故答案为：
（1）吸附；物理；AgN03+HCl=AgCl+HNO3；+6；
（2）O2；50.0g；
（3）①酚酞或石蕊；②3NaOH+FeCl3=Fe（OH）3↓+3NaCl；③Na2C03+2HCl=2NaCl+C02+H20；
（4）工业生产中减少甚至消除水体污染物的产生（或农业生产中使用高效低毒的农药、化肥生活中推广使用无磷洗衣粉对污水集中处理，达标后排放）（只要答对一点即可）．