Question

某综合实践活动小组到自来水厂进行参观，了解到源水中含Ca²⁺、Mg²⁺、HCO₃^-、Cl^-等，其处理成自来水的工艺流程示意图如下：

请回答：
（1）向源水中加入CaO后生成Ca（OH）₂，进而发生若干复分解反应，其中碳酸氢钙与过量的氢氧化钙反应的离子方程式为

Ca²⁺+HCO₃^-+OH^-═CaCO₃↓+H₂O

．
（2）加入混凝剂可以除去其中的悬浮固体颗粒，其过程是

③

（填序号）．
①只有化学过程，无物理过程②只有物理过程，无化学过程③既有化学过程，又有物理过程．FeSO₄?7H₂O是常用的混凝剂，加入后，最终生成红褐色胶状沉淀，则这种红褐色胶状沉淀是

Fe（OH）₃

（写化学式）．
（3）通入二氧化碳的目的是

除去钙离子

和

调节溶液的酸碱度

．
（4）Cl₂与水发生反应的化学方程式为

Cl₂+H₂O═HCl+HClO

，该反应产物中具有杀菌消毒作用的物质是

杀菌消毒

（填名称）．
（5）下列物质中，可以作为Cl₂的替代品的是

①

（填序号）．①ClO₂，②浓氨水，③SO₂，④浓硫酸．

Answer 1

分析：（1）碳酸氢钙与过量的氢氧化钙反应反应生成碳酸钙和水；
（2）混凝剂能使固体颗粒沉淀，且混凝剂中的硫酸根离子与钙离子结合生成沉淀，亚铁离子与碱反应生成沉淀易被氧化为氢氧化铁；
（3）通入二氧化碳，增大溶液中碳酸根离子浓度并调节酸碱性；
（4）氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，HClO具有强氧化性，能杀菌消毒；
（5）氯气具有强氧化性，能杀菌消毒，则作为Cl₂的替代品的物质需具有强氧化性．

解答：解：（1）碳酸氢钙与过量的氢氧化钙反应反应生成碳酸钙和水，离子反应为Ca²⁺+HCO₃^-+OH^-═CaCO₃↓+H₂O，故答案为：Ca²⁺+HCO₃^-+OH^-═CaCO₃↓+H₂O；
（2）混凝剂能使固体颗粒沉淀，且混凝剂中的硫酸根离子与钙离子结合生成沉淀，亚铁离子与碱反应生成沉淀，则既发生物理变化又发生化学变化，且亚铁离子与碱反应生成沉淀易被氧化为红褐色沉淀Fe（OH）₃，故答案为：③；Fe（OH）₃；
（3）通入二氧化碳，增大溶液中碳酸根离子浓度，则与钙离子反应生成沉淀，从而除去钙离子，并降低溶液的碱性，调节溶液的酸碱度，
故答案为：除去钙离子；调节溶液的酸碱度；
（4）氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，该反应为Cl₂+H₂O═HCl+HClO，HClO具有强氧化性，能杀菌消毒，
故答案为：Cl₂+H₂O═HCl+HClO；杀菌消毒；
（5）氯气具有强氧化性，能杀菌消毒，则作为Cl₂的替代品的物质需具有强氧化性，选项中只有①④具有强氧化性，但④中浓硫酸具有腐蚀性，不能作为自来水的消毒，则只有①符合题意，故答案为：①．

点评：本题考查自来水的净化及离子之间的饭，明确净化原理及各物质的性质、发生的化学反应是解答本题的关键，（2）为解答的难点，题目难度中等．