Question

（选考）化学·选修2：化学与技术（15分）水处理技术在生产、生活中应用广泛，对工业废水和生活污水进行处理是防止水体污染、改善水质的主要措施。

（1）水的净化和软化的区别是________。

（2）①生活用水必须保证安全，自来水厂需要对取自江河湖泊中的淡水进行杀菌消毒、混凝沉淀、过滤等工艺处理，这三项处理的正确顺序是_________。

②下列试剂能够用来对自来水进行杀菌消毒，且不会造成二次污染的是_______填字母）。

a．福尔马杯      b．漂白粉        c．氯气         d．臭氧

（3）Na₂FeO₄是一种新型水处理剂，工业上可用FeSO₄制备Na₂FeO₄其工艺流程如下：

①工业上常用硫酸亚铁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，再加人绿矾。请解释这一做法的原因：________________________。（用必要的离子方程式和文字描述）。

②写出由Fe(OH)₃制取Na₂FeO₄的化学方程式：____________。

（4）石灰纯碱法是常用的硬水软化方法，已知25℃时，现将等体积的Ca(OH)₂溶液与Na₂CO₃溶液混合（假设溶液体积具有加和性），若Na₂CO₃溶液的浓度为,则生成沉淀所需Ca(OH)₂溶液的最小浓度为____________。

Answer

（1）水的净化是用混凝剂将水中的胶体及悬浮物沉淀下来,而水的软化是除去水中较多的钙离子和镁离子（2分）

（2）①混凝沉淀→过滤→杀菌消毒（2分） ②d（2分）

（3）①Fe2+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，4Fe2++O2+2H2O+8OH-=4Fe（OH）3（胶体）（3分）

②2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH==2Na2FeO4+3NaCl+5H2O（3分）

（4）2.0×10-4 mol·L-1 （3分）

【解析】

试题分析：（1）水的净化是用混凝剂将水中的胶体及悬浮物沉淀下来,而水的软化是除去水中较多的钙离子和镁离子；（2）①生活用水必须保证安全，自来水厂需要对取自江河湖泊中的淡水进行杀菌消毒、混凝沉淀、过滤等工艺处理，这三项处理的正确顺序是混凝沉淀→过滤→杀菌消毒；②下列试剂能够用来对自来水进行杀菌消毒，且不会造成二次污染的是臭氧；①工业上常用硫酸亚铁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，再加人绿矾。原因：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，4Fe2++O2+2H2O+8OH-=4Fe（OH）3（胶体）；②由Fe(OH)3制取Na2FeO4的化学方程式：

2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O；

（4）Ksp(CaCO3)=2.8×10-9=c(Ca2+)·c(CO32-)=c(Ca2+)×5.6×10-5mol/L，c(Ca2+)=2.0×10-4 mol·L-1,则生成沉淀所需Ca(OH)2溶液的最小浓度为2.0×10-4 mol·L-1。

考点：考查氧化还原反应、无机流程题、难溶物的Ksp有关计算。