内容正文:
【例1】(2019·黄冈高二检测)为提高生活用水的卫生标准,硬度较高的水在饮用之前一般需经过如下处理过程:硬度较高的水→净化→软化→消毒→饮用水。
(1)净化常用绿矾,请写出相关离子方程式______。
(2)软化可用加热法、石灰纯碱法(药剂法)、离子交换法。请写出石灰纯碱法的离子方程式:_______。
(3)消毒常用氯气,原因是____________________。
(4)有人研究用高铁酸钠[Na2FeO4,易被还原成
Fe(OH)3]溶于不洁和浑浊的水中,发现它既有消毒杀
菌作用,又有使水澄清的功能(与明矾净水原理相似)。
请分析这种功能的主要原因是__________。
【规范解答】(1)FeSO4电离出的Fe2+与水作用生成
Fe(OH)2,Fe(OH)2易被空气中的氧气氧化成Fe(OH)3胶
体,产生的Fe(OH)3胶体可以吸附水中悬浮物达到净水
作用:Fe2++2H2O Fe(OH)2+2H+①、4Fe(OH)2+O2+
2H2O====4Fe(OH)3②,由①②合并得:4Fe2++10H2O
+O2====4Fe(OH)3(胶体)+8H+。
(2)加入Ca(OH)2的作用是转化HCO3-为CO32-,同时沉淀Mg2+,加入纯碱的作用是沉淀Ca2+:
HCO3-+OH-====CO32-+H2O、Mg2++2OH-====Mg(OH)2↓、Ca2++CO32-====CaCO3↓。
(3)Cl2可以与水作用生成具有强氧化性的HClO,生成的HClO可以杀菌消毒:Cl2+H2O HCl+HClO。(4)在Na2FeO4中Fe元素显+6价,具有很强的氧化性,可以杀菌消毒;在Na2FeO4杀菌消毒的过程中,Na2FeO4被还原生成Fe(OH)3胶体,具有吸附性,使水澄清。
答案:(1)4Fe2++10H2O+O2====4Fe(OH)3(胶体)+8H+
(2)HCO3-+OH-====CO32-+H2O、Mg2++2OH-====Mg(OH)2↓、Ca2++CO32-====CaCO3↓
(3)Cl2可与水作用生成具有强氧化性的HClO:
Cl2+H2O HCl+HClO
(4)Na2FeO4中的Fe元素显+6价,具有很强的氧化性,
可以杀菌消毒;Na2FeO4在反应过程中被还原,生成具有
吸附性的Fe(OH)3胶体,吸附水