Question

居民饮用水的质量必须符合国家标准，以下是源水处理成自来水的工艺流程示意图。看图后回答下列问题。

（1）源水中含Ca²⁺、Mg²⁺、HCO₃^-、Cl^-等，加入过量石灰后生成Ca(OH)₂，进而发生若干复分解反应，例如：HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O 请写出另一个属于复分解反应的离子方程式_________________________。

（2）凝聚剂除去悬浮固体颗粒的过程_____________

①只是物理过程        ②只是化学过程       ③是物理和化学过程

FeSO₄·7H₂O是常用的凝聚剂，其在水中电离出的Fe²⁺离子被溶解在水中的O₂所氧化为Fe³⁺，最终生成胶状沉淀，这种胶状沉淀是_____________（写化学式）。

（3）配平下列反应方程式，并标出电子转移方向和数目___________。

Fe²⁺+ O₂ + H⁺== Fe³⁺+ H₂O

上述反应中，每转移8mol电子，标准状况下消耗O₂的体积为___________L。

（4）通入二氧化碳的目的是_____________和______________。

（5）Cl₂的作用是_____________________________。

（6）Cl₂是常用的强氧化剂，请你尝试写出一个合理的Cl₂作为氧化剂的化学方程式。____________。

Answer

Mg2+＋2OH-=Mg(OH)2↓ 或 Ca2+＋CO32-CaCO3↓或 Mg2++CO32-=MgCO3↓ ③ Fe(OH)3 44.8L 除去Ca2+ 调节溶液的酸度 杀菌消毒 2Na+Cl2=2NaCl 2Fe+3Cl22FeCl3等合理均给分

【解析】

（1）源水中含Ca2+、Mg2+、HCO3-、Cl-等，加入过量石灰后生成Ca(OH)2，进而发生若干复分解反应，例如：HCO3-+OH-=CO32-+H2O 其它的属于复分解反应的离子方程式是Mg2+＋2OH-=Mg(OH)2↓、 Ca2+＋CO32-CaCO3↓、Mg2++CO32-=MgCO3↓；

（2）凝聚剂除去悬浮固体颗粒的过程，既有物质发生化学反应的过程，也有物质吸附悬浮固体颗粒，使之形成沉淀的过程，因此选项③正确；FeSO4·7H2O是常用的凝聚剂，其在水中电离出的Fe2+离子与溶解在水中的O2会发生氧化还原反应，Fe2+被氧化为Fe3+，O2得到电子，被还原为OH-，反应的离子方程式是：4Fe2++2H2O+O2=4Fe(OH)3↓,因此最终生成胶状沉淀，这种胶状沉淀是Fe(OH)3；

（3）若溶液是酸性溶液，Fe2+被氧化为Fe3+，1个Fe2+失去1个电子，而O2得到电子，被还原变为H2O，1个O2得到4个电子，根据电子守恒及电荷守恒、原子守恒，可得该反应方程式是4Fe2++O2 + 4H+=4Fe3++ 2H2O，用单线桥法表示电子转移是；根据方程式可知每转移4mol电子，会反应消耗1mol氧气，若转移8mol电子，则反应消耗氧气的物质的量是2mol，其在标准状况下体积为V(O2)=2mol×22.4L/mol=44.8L；

（4）在加热絮凝剂的同时通入二氧化碳的目的是与溶液中的Ca2+结合形成CaCO3沉淀，以除去Ca2+；同时与溶液中的OH-发生反应，调节使溶液的pH减小，以增加溶液的酸度；（5）Cl2溶于水，与水发生反应：Cl2＋H2OHCl＋HClO，反应产生的HClO有强的氧化性，可以对水进行杀菌消毒；（6）Cl2是常用的强氧化剂，一个合理的Cl2作为氧化剂的化学方程式如2Fe+3Cl22FeCl3；2NaI+Cl2=2NaCl+I2等。