Question

17．生活用水的凈化、消毒殺菌處理與生產(chǎn)、生活廢水的無害化處理與我們的生活密切相關(guān)，回答下列問題．
（1）暫時(shí)硬度水與永久硬度水煮沸后會(huì)出現(xiàn)白色固體的是暫時(shí)硬度   水，除去水垢中CaSO₄的試劑是純堿、鹽酸，寫出除去CaSO₄的離子反應(yīng)方程式CaSO₄+CO₃^2-=CaCO₃+SO₄^2-、CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+H₂O+CO₂↑．
（2）K₂FeO₄是一種新型的水處理劑，它兼有消毒殺菌、凈水雙重功能，具有消毒殺菌功能是因?yàn)樗�有高鐵酸鉀有強(qiáng)氧化   性．但若水的酸性或堿性較強(qiáng)，該試劑的凈水功能均會(huì)減弱甚至消失，原因是當(dāng)水的酸性或堿性較強(qiáng)時(shí)均不利于形成Fe（OH）₃膠體．
（3）圖1是離子交換柱結(jié)構(gòu)示意圖，則左側(cè)的是陽 （填陰或陽）離子交換柱．硬度為1毅的水是指每升水含10mgCaO或與之相當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)（如7.1mgMgO）的水．若某天然水中其它離子轉(zhuǎn)化后相當(dāng)于有c（Ca²⁺）=1.0×10^-3 mol/L，此水是否符合我國飲用水的硬度標(biāo)準(zhǔn)為符合，1.0×10^-3mol/L×56g/mL×10³mg/g×1L=56mg/L＜450mg/L （生活用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，總硬度不超過450mg/L，寫出計(jì)算式）．

（4）用雙硫腙（H₂Dz）～CC1₄絡(luò)合萃取法可從工業(yè)廢水中提取金屬離子：H₂Dz先將金屬離子絡(luò)合成電中性的物質(zhì)[如Hg（HDz）₂等]，再用CCl₄萃取此絡(luò)合物．圖2是用上述方法處理含有Hg²⁺、Bi³⁺、Zn²⁺的廢水時(shí)的酸度曲線（E%表示金屬離子以絡(luò)合物形式被萃取分離的百分率）．
①當(dāng)廢水的pH=4時(shí)，廢水中能以簡單金屬離子形式存在的離子是Zn²⁺．
②當(dāng)水中n（Bi³⁺）：n[Bi（HDz）₃]=3：2時(shí)，廢水的pH=2．
③向萃取后的CCl₄中加入NaOH溶液可將鉍元素以氫氧化物的形式沉淀下來，相應(yīng)的離子方程式為Bi（HDz）₃+6OH^-=Bi（OH）₃↓+3H₂O+3Dz^2-．

Answer 1

分析 （1）具有暫時(shí)硬度的水經(jīng)加熱煮沸后，鈣、鎂離子轉(zhuǎn)化為沉淀；CaSO₄與純堿碳酸鈉發(fā)生復(fù)分解生成難溶的碳酸鈣沉淀；碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、二氧化碳和水；
（2）K₂FeO₄具有強(qiáng)氧化性，可用于殺菌消毒，可生成Fe（OH）₃，具有吸附性；當(dāng)水的酸性或堿性較強(qiáng)時(shí)均不利于形成Fe（OH）₃膠體；
（3）硬水轉(zhuǎn)化為軟水，所以是陽離子交換柱；依據(jù)硬度為1°的水是指每升水含10mgCaO或與之相當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)（如7.1mgMgO），將水中的Ca²⁺、Mg²⁺質(zhì)量折算成CaO的質(zhì)量計(jì)算得到；
（4）①由圖可知：當(dāng)廢水的pH=4時(shí)，廢水中能以簡單金屬離子形式存在的離子是鋅離子；
②當(dāng)水中n（Bi³⁺）：n[Bi（HDz）₃]=3：2時(shí)，也就是屬離子以絡(luò)合物形式被萃取分離的百分率為40%，對(duì)就廢水的pH=2；
③向萃取后的CCl₄中加入NaOH溶液可將鉍元素以氫氧化物的形式沉淀下來，相應(yīng)的離子方程式為Bi（HDz）₃+6OH^-=Bi（OH）₃↓+3H₂O+3Dz^2-．

解答 解：（1）暫時(shí)硬度水與永久硬度水煮沸后會(huì)出現(xiàn)白色固體的是暫時(shí)硬度；CaSO₄與純堿碳酸鈉發(fā)生的離子方程式為：CaSO₄+CO₃^2-=CaCO₃+SO₄^2-；碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、二氧化碳和水的離子反應(yīng)方程式為：CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+H₂O+CO₂↑，故答案為：暫時(shí)硬度；CaSO₄+CO₃^2-=CaCO₃+SO₄^2-；CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+H₂O+CO₂↑，；
（2）K₂FeO₄具有強(qiáng)氧化性，可用于殺菌消毒，可生成Fe（OH）₃，具有吸附性，可除去水的懸浮性雜質(zhì)，當(dāng)水的酸性或堿性較強(qiáng)時(shí)均不利于形成Fe（OH）₃膠體；
故答案為：高鐵酸鉀有強(qiáng)氧化；當(dāng)水的酸性或堿性較強(qiáng)時(shí)均不利于形成Fe（OH）₃膠體；
（3）硬水轉(zhuǎn)化為軟水，所以是陽離子交換柱；某天然水中c（Ca²⁺）=1×10^-3mol•L^-1硬度為1°的水是指每升水含10mgCaO或與之相當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)（如7.1mgMgO）；1L水中鈣離子物質(zhì)的量=1×10^-3mol，相當(dāng)于CaO質(zhì)量=1×10^-3mol×56g/mol=56mg/L＜450mg/L，故答案為：陽；符合，1.0×10^-3mol/L×56g/mL×10³mg/g×1L=56mg/L＜450mg/L；
（4）①由圖可知：當(dāng)廢水的pH=4時(shí)，廢水中能以簡單金屬離子形式存在的離子是鋅離子，故答案為：Zn²⁺；
②當(dāng)水中n（Bi³⁺）：n[Bi（HDz）₃]=3：2時(shí)，也就是屬離子以絡(luò)合物形式被萃取分離的百分率為40%，對(duì)就廢水的pH=2，故答案為：2；
③向萃取后的CCl₄中加入NaOH溶液可將鉍元素以氫氧化物的形式沉淀下來，相應(yīng)的離子方程式為Bi（HDz）₃+6OH^-=Bi（OH）₃↓+3H₂O+3Dz^2-，故答案為：Bi（HDz）₃+6OH^-=Bi（OH）₃↓+3H₂O+3Dz^2-．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了學(xué)生分析問題、解決問題的能力，緊扣習(xí)題中的信息是解答本題的關(guān)鍵，難度中等．