Question

水处理技术在生产、生活中应用广泛。

（1）工业上常用绿矾作混凝剂除去天然水中含有的悬浮物和胶体，为了达到更好的效果，要将待处理水的pH调到9左右，再加入绿矾。请解释这一做法的原因：_______________________________________________________________________。

(用必要的离子方程式和文字做答)

（2）根据水中Ca^2＋、Mg^2＋的多少，把天然水分为硬水和软水，硬水必须经过软化才能使用。①硬水软化的方法通常有________、________和离子交换法。离子交换树脂使用一段时间后，逐渐由NaR型变为CaR₂(或MgR₂)型，而失去交换能力。把CaR₂(或MgR₂)型树脂置于________中浸泡一段时间，便可再生。

②当洗涤用水硬度较大时，洗衣粉与肥皂相比，________洗涤效果较好，原因是________________________________________________________________________。

（3）我国某地苯胺大量泄漏于生活饮用水的河道中，当地采取的应急措施之一是向河水中撒入大量的活性炭，活性炭的作用是________________________________________。

（4）若生活污水中含大量的氮化合物，通常用生物膜脱氮工艺进行处理。首先在硝化细菌作用下将NH₄⁺氧化为NO₃^-：________NH₄⁺＋________O₂=________NO₃^-＋________H^＋＋______H₂O，然后，加入甲醇与NO₃^-生成N₂：______NO₃^-＋______CH₃OH=________N₂↑＋________CO₂↑＋________H₂O＋________OH^－。

试配平以上两个离子方程式。

Answer

（1）4Fe2＋＋O2＋2H2O＋8OH－=4Fe(OH)3(胶体)，Fe2＋在碱性条件下，易被氧化成Fe3＋，进而水解生成Fe(OH)3(胶体)，起到较好的混凝作用(其他合理答案也可)

（2）①加热法 药剂法 5%～8%的食盐水 ②洗衣粉 肥皂易与Ca2＋、Mg2＋生成沉淀 （3）吸附泄漏在河水中的有机物

（4）1 2 1 2 1 6 5 3 5 7 6

【解析】（1）在水中，绿矾(FeSO4·7H2O)中的Fe2＋会发生水解反应：Fe2＋＋2H2OFe(OH)2＋2H＋，水解生成的Fe(OH)2会很快被氧化成Fe(OH)3,4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3，由于得到的Fe(OH)3胶体有较好的吸附作用，所以常用作混凝剂。碱性条件下效果更好。（2）②由于肥皂的主要成分为硬脂酸钠，其电离出的硬脂酸根离子易与Ca2＋、Mg2＋结合生成沉淀，而主要成分为表面活性剂的洗衣粉可以避免这种情况，所以洗涤用水硬度较大时，洗衣粉洗涤效果较好。（3）活性炭具有吸附作用。（4）根据得失电子守恒可以快速配平这两个方程式。