Question

對工業(yè)廢水和生活污水進行處理是防止水體污染的主要措施．
（1）水的凈化和軟化的區(qū)別是

 

（2）①在實驗室中過濾操作需要用到的玻璃儀器有

 

．
②下列試劑能夠用來對自來水進行殺菌消毒，且不會造成二次污染的是

 

（填字母）．
a．福爾馬林    b．漂白粉    c．臭氧    d．氯氣
（3）Na₂FeO₄是一種新型水處理劑，工業(yè)上可用FeSO₄制備Na₂FeO₄其工藝流程如圖：

①工業(yè)上常用硫酸亞鐵作混凝劑除去天然水中含有的懸浮物和膠體，為了達到更好的效果，要將待處理水的pH調到9左右，再加入綠礬．請解釋這一做法的原因

 

（用必要的離子方程式和文字描述）．
②假設每步反應均是完全的，若制取3mol NaZFe04，需要NaClO固體

 

g．
③寫出第一步在酸性環(huán)境下加入H202的離子反應方程式

 

．
（4）石灰純堿法是常用的硬水軟化方法，已知25℃時K_sp（CaCO₃）=2.8×10^-9，現(xiàn)將等體積的Ca（OH）₂溶液與Na₂CO₃溶液混合（假設溶液體積具有加和性），若Na₂CO₃溶液的濃度為5.6×10^-5mol?L^-1，則生成沉淀所需Ca（0H）₂溶液的最小濃度為

 

．

Answer 1

考點："三廢"處理與環(huán)境保護

專題：化學應用

分析：（1）根據(jù)水的凈化和軟化的本質來分析；
（2）①過濾除去溶液中的不溶性雜質的方法，根據(jù)過濾裝置來分析；
②對自來水進行殺菌消毒，且不會造成二次污染，只有臭氧的還原產(chǎn)物對水無污染；
（3）①將待處理水的pH調到9左右，再加入綠礬，可得到鐵離子，水解生成膠體；
②發(fā)生氧化還原反應生成Na₂FeO₄；
③H₂0₂在酸性條件下能將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，H₂0₂被還原為水，據(jù)此寫出離子方程式；
（4）Na₂CO₃溶液的濃度為2.8×10^-5mol/L，等體積混合后溶液中c（CO₃^2-）=1.4×10^-5mol/L，根據(jù)Ksp=c（CO₃^2-）?c（Ca²⁺）計算沉淀時混合溶液中c（Ca²⁺），以此來解答．

解答： 解：（1）水的凈化即水的除雜，除去水中的雜質；水的軟化是將硬水轉化為軟水，降低鈣離子和鎂離子，
故答案為：水的凈化是除去懸浮物和污染物，而水的軟化是除去水中較多的鈣離子和鎂離子；
（2）①過濾除去溶液中的不溶性雜質的方法，使用的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯、普通漏斗（膠頭滴管），故答案為：玻璃棒、燒杯、普通漏斗（膠頭滴管）；  
 ②福爾馬林有毒，含氯物質可導致二次污染，則能夠用來對自來水進行殺菌消毒，且不會造成二次污染的只有臭氧，故答案為：c；
（3）①工業(yè)上常用硫酸亞鐵作混凝劑除去天然水中含有的懸浮物和膠體，為了達到更好的效果，要將待處理水的pH調到9左右，再加綠礬，原因：Fe²⁺在堿性條件下易被氧化成Fe³⁺，進而水解生成Fe（OH）₃膠體，起到較好的混凝作用，4Fe²⁺+O₂+2H₂O+8OH^-=4Fe（OH）₃（膠體），
故答案為：Fe²⁺在堿性條件下易被氧化成Fe³⁺，進而水解生成Fe（OH）₃膠體，起到較好的混凝作用，4Fe²⁺+O₂+2H₂O+8OH^-═4Fe（OH）₃（膠體）；
②由Fe（0H）₃制取Na₂FeO₄的化學方程式為：2Fe（OH）₃+3NaClO+4NaOH═2Na₂FeO₄+3NaCl+5H₂O，設需要的NaClO的物質的量為Xmol，
                                                  3              2
                                                  Xmol           3mol
可得：

3

X

=

2

3

解得X=4.5mol
則NaClO的質量m=nM=4.5mol×74.5g/mol=335.25g
故答案為：335.25；
③H₂0₂在酸性條件下能將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，H₂0₂被還原為水，故離子方程式為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，
故答案為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（4）Na₂CO₃溶液的濃度為5.6×10^-5mol/L，等體積混合后溶液中c（CO₃^2-）=

1

2

×5.6×10^-5mol/L=2.8×10^-5mol/L，根據(jù)Ksp=c（CO₃^2-）?c（Ca²⁺）=2.8×10^-9可知，c（Ca²⁺）=

2.8×10-9

2.8×10-5

mol/L=1×10^-4mol/L，原溶液Ca（OH）₂溶液的最小濃度為混合溶液中c（Ca²⁺）的2倍，故原溶液Ca（OH）₂溶液的最小濃度為2×1×10^-4mol/L=2×10^-4mol/L，故答案為：2×10^-4mol/L．

點評：本題考查較綜合，涉及混合物分離提純、溶度積的計算、氧化還原反應及應用等，注重高頻考點的考查，綜合性較強，題目難度較大，注意化學與生活的聯(lián)系．