Question

水是生命之源，也是人類最寶貴的資源．飲用水的制取通常包括：混凝沉淀、殺菌消毒、硬水軟化等過程．
（1）生活中人們常用明礬來作凈水劑，除去水中的懸浮物．請用離子方程式表示明礬凈水的原理

 

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（2）ClO₂是國際上通用的飲用水消毒劑．科學家用硫酸酸化的草酸（H₂C₂O₄）還原氯酸鈉來制備ClO₂，該反應的化學方程式為

 

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（3）高鐵酸鉀（K₂FeO₄）是一種新型的凈水劑，兼有凈水和消毒的雙重作用．說明其原理

 

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（4）硬水的軟化通常有藥劑法、離子交換法等．
離子交換法是用陽離子交換樹脂（HR）和水中的金屬離子Mn⁺進行交換的一種方法．寫出用HR軟化硬水的相關離子方程式

 

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（5）某同學欲對用Cl0_z消毒過的水進行CI^-含量的測定，實驗過程如下：囪30.00mL水樣中加幾滴K2C104溶液作指示劑，用0.001000mol?L^-1 AgN0₃溶液滴定，當有磚紅色Ag₂Cr0₄沉淀出現(xiàn)時，達到滴定終點，此時用去秈辯氈溶液12.12mL．則水樣中c（Cl^-）=

 

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Answer 1

考點："三廢"處理與環(huán)境保護

專題：化學應用

分析：（1）明礬中含有Al³⁺，水解呈酸性，生成Al（OH）₃；
（2）用硫酸酸化的草酸（H₂C₂O₄）溶液還原氯酸鈉，反應生成硫酸鈉、二氧化碳、二氧化氯、水以此來解答；
（3）高鐵酸鈉具有強氧化性，能殺菌消毒，在反應過程中被還原為鐵離子，鐵離子在水溶液中水解生成氫氧化鐵膠體，膠體具有吸附懸浮雜質的作用，起到凈水作用；
（4）陽離子交換樹脂是把水中的鈣離子和鎂離子通過陽離子交換除去；
（5）由利用Ag⁺+Cl^-=AgCl↓計算水樣中Cl^-的物質的量濃度；

解答： 解：（1）明礬中含有Al³⁺，水解呈酸性，生成Al（OH）₃，離子方程式為：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；
故答案為：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；
（2）用硫酸酸化的草酸（H₂C₂O₄）溶液還原氯酸鈉，反應生成硫酸鈉、二氧化碳、二氧化氯、水，方程式為：H₂C₂O₄+2NaClO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+2CO₂↑+2ClO₂↑+2H₂O，
故答案為：H₂C₂O₄+2NaClO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+2CO₂↑+2ClO₂↑+2H₂O；
（3）Na₂FeO₄能消毒、凈水的原因是高價鐵具有氧化性，能消毒殺菌，鐵離子在水溶液中水解生成氫氧化鐵膠體，氫氧化鐵膠體具有吸附懸浮物的凈水的作用；
故答案為：高鐵酸鉀中鐵為高價，有強氧化性，具有殺菌作用；在反應過程中被還原為鐵離子，鐵離子在水溶液中水解生成氫氧化鐵膠體，膠體具有吸附懸浮雜質的作用，起到凈水作用；
（4）通過陽離子交換樹脂可以除去鈣離子和鎂離子得到軟水，離子交換樹脂發(fā)生的反應為：Ca²⁺+2HR=CaR₂+2H⁺，Mg²⁺+2HR=MgR₂+2H⁺，
故答案為：Ca²⁺+2HR=CaR₂+2H⁺，Mg²⁺+2HR=MgR₂+2H⁺；
（5）由Ag⁺+Cl^-=AgCl↓可知，n（Cl^-）=12.12×0.001L×0.001000mol?L^-1=12.12×10^-6mol，所以水樣中c（Cl^-）=

12.12×10-6mol

30×10-3L

=4.04×10^-4 mol?L^-1，
故答案為：4.04×10^-4 mol?L^-1；

點評：本題主要考查了常見的凈水方法，涉及方程式的書寫、化學計算，難度不大，注意除雜原理的掌握．