Question

水处理技术在生产、生活中应用广泛。

(1)工业上常用绿矾做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，要将待处理的水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描述）。

(2)最近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碳，活性炭的作用是 ________________________。

(3)根据水中Ca²⁺，Mg²⁺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。离子交换树脂使用了一段时间后，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_______。

(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。首先在消化细菌作用下将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

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) 吸附泄露在河水中的有机物 加热法 药剂法 5%-8%的食盐水 洗衣粉 肥皂易与Ca2+，Mg2+生成沉淀 NH4++2O2=NO3-+2H++H2O 6NO3-+5CH3OH═3N2+5CO2+7H2O+6OH-

【解析】

(1)由于FeSO4•7H2O溶于水后显酸性，而Fe2+在碱性条件下更容易被氧化成Fe3+，所以要将pH调到9左右，变成效果更好的三价铁离子；

(2)根据活性炭具有吸附性分析解答；

(3)①根据硬水软化的方法通常有：①加热煮沸法，②药剂软化法，③蒸馏法，④离子交换法，⑤电渗析法，⑥离子膜电解法等；离子交换树脂使用了一段时间后，逐渐由NaR型变为CaR2(或MgR2)型，2NaR+Ca2+=CaR2+2Na+，2NaR+Mg2+=MgR2+2Na+，从而失去交换能力，据此分析解答；

②肥皂易与Ca2+，Mg2+生成硬脂酸钙、硬脂酸镁沉淀，据此分析解答；

(4)根据电子得失守恒和电荷守恒分析配平。

(1)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)，故答案为：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)活性炭具有吸附性，能够吸附泄露在河水中的有机物，故答案为：吸附泄露在河水中的有机物；

(3)①硬水软化的方法通常有：①加热煮沸法，②药剂软化法，③蒸馏法，④离子交换法，⑤电渗析法，⑥离子膜电解法；离子交换树脂使用了一段时间后，逐渐由NaR型变为CaR2(或MgR2)型，2NaR+Ca2+=CaR2+2Na+，2NaR+Mg2+=MgR2+2Na+，失去交换能力，此时将CaR2(或MgR2)型树脂置于5%-8%的食盐水中浸泡一段时间，便可再生CaR2+2Na+=2NaR+Ca2+，MgR2+2Na+=2NaR+Mg2+，故答案为：加热法；药剂法；5%-8%的食盐水；

②肥皂易与Ca2+，Mg2+生成硬脂酸钙、硬脂酸镁沉淀，洗涤效果不好，洗衣粉不与Ca2+，Mg2+生成沉淀，洗涤效果较好，故答案为：洗衣粉；肥皂易与Ca2+，Mg2+生成沉淀；

(4)硝化细菌的作用下将NH4+氧化为NO3-，离子方程式为：NH4++2O2=NO3-+2H++H2O，甲醇和硝酸根反应生成氮气、二氧化碳、水，离子方程式为：6NO3-+5CH3OH═3N2+5CO2+7H2O+6OH-，故答案为：NH4++2O2=NO3-+2H++H2O；6NO3-+5CH3OH═3N2+5CO2+7H2O+6OH-。