Question

某自来水厂利用河水处理成自来水的工艺流程示意图如下图所示：

提供的试剂：饱和Na₂CO₃溶液、NaOH溶液、生石灰、CC1₄、BaCl₂溶液，KOH溶液

（1）为除水中含有Ca²⁺、Mg²⁺、HCO₃^－、Cl^－、SO₄^2－，试剂a代表两种化学物质，主要是除去水中SO₄^2－、Mg²⁺和HCO₃^－，这两种试剂是_______和______(只填化学式）。

（2）凝聚剂A常用FeSO₄·7H₂O，最终生成红褐色胶状沉淀，该胶状沉淀的化学式为______，可以除去其中的悬浮固体颗粒，该过程是______ (填序号）。

A．只有物理变化，无化学变化      B．只有化学变化，无物理变化

C．既有化学变化，又有物理变化

（3）通入CO₂的目的是______和______。

（4）传统的氧化剂是Cl₂，现代工艺用ClO₂取代Cl₂，通入CIO₂的作用是______，优点是______。

（5）离子交换柱X、Y中有一种是H⁺型交换柱，另一种是H^－型离子交换柱，目的是除去水中残留的杂质离子，则X应是哪种交换柱______(填“H⁺型”、“OH^－型”）；如果两个交换柱位置颠倒会产生什么后果____________。

Answer

（1）BaCl2    CaO   

（2）Fe(OH)3    C 

（3）除去Ca2+、调节溶液的pH=4.5；

（4）杀菌、消毒； 高效、强力、无毒、无刺激气味 

（5）H+型；如果先通过OH―型离子交换柱，产生的OH―离子会与水体中残留的Ca2+、Mg2+离等作用生成难溶物，而堵塞交换柱。

【解析】

试题解析：（1）除去SO42-可用BaCl2，除去Mg2+和HCO3-，可用生石灰。生石灰与水反应可生成Ca(OH)2。不用NaOH、KOH，这样一方面会增加杂质，另一方面成本较高。

（2）FeSO4·7H2O中的Fe2+在水中会水解生成Fe(OH)2，很容易被水中溶解的O2氧化为Fe(OH)3，因此生成的红褐色胶状沉淀是Fe(OH)3。利用Fe(OH)3胶体的吸附性可除去水中的悬浮固体颗粒，这是物理变化。因此整个过程中化学变化、物理变化都有。

（3）通入CO2一方面可以出去水中Ca2+，另一方面可调节溶液的pH，使铁离子沉淀完全。

（4）通入ClO2是对水进行杀菌、消毒。ClO2与Cl2相比，效率更高，而且无毒、无刺激性气味。

（5）水中残留较多的离子是Ca2+、Mg2+等，若先用OH―型离子交换柱，会生成难溶物，而堵塞交换柱。

考点：考查工艺流程分析，试剂的选择和作用等。