Question

13．自來水廠凈水過程的主要操作流程如圖：

資料：常用的絮凝劑有明礬[KAl（SO₄）•12H₂O]，消毒劑有液氯（Cl₂）回答下列問題：
（1）操作X的名稱是過濾，試劑A的名稱是活性炭．
（2）明礬作絮凝劑是因為與水反應生成氫氧化鋁膠體．氫氧化鋁的化學式為Al（OH）₃．液氯與水中雜質反應生成一些對人體有害的物質，例如三氯甲烷（CHCl₃），三氯甲烷屬于有機物（填“有機物”或“無機物”）
（3）高鐵酸鉀（K₂FeO₄）能作消毒劑與絮凝劑．高鐵酸鉀中鐵元素的化合價是+6．
（4）自來水廠的凈水過程不能（填“能”或“不能”）將硬水軟化成軟水，生活中將硬水軟化的方法是煮沸，經過此法后，水中的部分Ca²⁺、Mg²⁺轉化為沉淀，即通常所說的水垢，水垢的主要成分為碳酸鈣和氫氧化鎂．  
（5）自來水中通常都含有Cl^-，可以在水樣中滴加少量稀硝酸和硝酸銀檢驗，若出現白色沉淀現象，說明水中含有Cl^-．
（6）實驗室用自來水制取蒸餾水的蒸餾燒瓶里，通常要加入幾粒沸石或碎瓷片，作用是防止暴沸．
（7）自來水可被電解．電解水實驗中，正、負極產生氣體的體積比V_正極：V_負極=1：2．

Answer 1

分析 （1）常見的凈化水的方法按照凈化程度由低到高的順序是沉降、過濾、吸附、蒸餾等流程；根據吸附過程解答；
（2）根據物質化學式的寫法解答；
（3）根據化合物中正負化合價的代數和為零解答；
（4）根據硬水中含有較多的鈣、鎂離子，加熱煮沸可以將硬水軟化成軟水；
（5）根據氯離子的檢驗方法分析回答；
（6）根據蒸餾的原理及注意的事項分析；
（7）根據電解水的實驗現象解結論分析解答．

解答 解：
（1）由自來水廠凈水流程圖可得知，經過過濾池后的水中的不溶性固體雜質已經清除，結合過濾操作的作用，因此可推測過濾池在凈水過程中的作用是除去不溶性雜質；活性炭具有吸附性，可以吸附色素和異味，故試劑A 的名稱是活性炭；
（2）氫氧化鋁的化學式為：Al（OH）₃；液氯與水中雜質反應生成一些對人體有害的物質，例如三氯甲烷（CHCl₃），三氯甲烷屬于有機物；
（3）因為鉀元素顯+1價，氧元素顯-2價，則設鐵元素的化合價是x，根據在化合物中正負化合價代數和為零，可得：（+1）×2+x+（-2）×4=0，則x=+6價．
（4）自來水廠的凈水過程只能除去一些不溶性的雜質和一些可溶性的雜質，不能除去可溶性鈣鎂化合物，不能將硬水軟化成軟水；生活中常用來降低水硬度的方法是煮沸；水中的Ca²⁺，Mg²⁺受熱后轉化為沉淀，即通常所說的水垢，水垢的主要成分為碳酸鈣和氫氧化鎂；
（5）自來水中通常都含有Cl^-，可以在水樣中滴加少量稀硝酸和硝酸銀檢驗，若出現白色沉淀現象，說明水中含有Cl^-
（6）把自來水進一步凈化為蒸餾水的實驗方法是蒸餾．實驗室制取蒸餾水的蒸餾燒瓶里，通常要加入幾粒沸石或碎瓷片，作用是防止暴沸．
（7）自來水可被電解，電解水試驗中，正氧負氫，氫二氧一，正、負極產生氣的體積比V_正極：V_負極=1：2．
答案：
（1）過濾，活性炭．
（2）Al（OH）₃；有機物；
（3）+6；
（4）不能；煮沸．碳酸鈣和氫氧化鎂；
（5）硝酸銀，白色沉淀；
（6）防止暴沸；
（7）1：2

點評 本題比較細致地考查了凈化水的方法及所用物質的用途，這就要求同學們在平時學習中要將問題學透徹，才能靈活運用．