Question

生活用水的净化、消毒杀菌处理与生产、生活废水的无害化处理与我们的生活密切相关，回答下列问题。

（1）暂时硬度水与永久硬度水煮沸后会出现白色固体的是___________水，除去水垢中CaSO₄的试剂是纯碱、盐酸，写出除去CaSO₄的离子反应方程式______________________、______________________。

（2）K₂FeO₄是一种新型的水处理剂，它兼有消毒杀菌、净水双重功能，具有消毒杀菌功能是因为它有___________性。但若水的酸性或碱性较强，该试剂的净水功能均会减弱甚至消失，原因是____________________________________________。

（3）右图是离子交换柱结构示意图，则左侧的是___________(填阴或阳)离子交换柱。硬度为1毅的水是指每升水含10mgCaO或与之相当的物质(如7.1mgMgO)的水。若某天然水中其它离子转化后相当于有c(Ca²⁺)=1.0×10^-3mol/L，此水是否符合我国饮用水的硬度标准为___________(生活用水卫生标准规定，总硬度不超过450mg/L，写出计算式)。

（4）用双硫腙(H₂Dz)~CC1₄络合萃取法可从工业废水中提取金属离子：H₂Dz先将金属离子络合成电中性的物质[如Hg(HDz)₂等]，再用CCl₄萃取此络合物。下图是用上述方法处理含有Hg²⁺、Bi³⁺、Zn²⁺的废水时的酸度曲线(E%表示金属离子以络合物形式被萃取分离的百分率)。

①当废水的pH=4时，废水中能以简单金属离子形式存在的离子是___________。

②当水中n(Bi³⁺):n[Bi(HDz)₃]=3:2时，废水的pH=___________。

③向萃取后的CCl₄中加入NaOH溶液可将铋元素以氢氧化物的形式沉淀下来，相应的离子方程式为___________。

Answer

（1）暂时硬度

CaSO4+CO32-=CaCO3+SO42-；CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑；

（2）强氧化；当水的酸性或碱性较强时均不利于形成Fe(OH)3胶体；

（3）阳；符合，1.0×10-3mol/L×56g/mL×103mg/g×1L=56mg/L<450mg/L

（4）①Zn2+；②2；③Bi(HDz)3+6OH-=Bi(OH)3↓+3H2O+3Dz2-

【解析】

试题分析：（1）暂时硬度水沸煮时，Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2会分解形成难溶性的CaCO3、MgCO3、Mg(OH)2等物质，永久硬度水则不会。由于CaSO4不溶于盐酸，但它可以转化为更难溶于水的CaCO3，然后再用盐酸溶解CaCO3。（2）K2FeO4具有强氧化性，故具有消毒杀菌的功能；其被还原生成的Fe3+水解形成Fe(OH)3胶体，使其具有净水作用，当水的酸性较强或碱性较强时，均不利于Fe(OH)3胶体的形成；（3）用离子交换法软化硬水时，应使水先通过阳离子交换柱，以除去水中的Ca2+、Mg2+，避免它们与阴离子交换柱中的OH-结合形成沉淀(若是这样的话会导致交换柱发生堵塞现象)因CaO~MgO，故有1.0×10-3mol/L×56g/mL×103mg/g×1L=56mg/L<450mg/L。（4）由图知当溶液的pH=4时，废水中的Hg2+、Bi3+全部以络合物的形式存在，只有Zn2+能存在于废水中。当n(Bi3+):n[Bi(HDz)3]=3:2时，表明有40%的铋元素以Bi(HDz)3的形式存在，由图知此时溶液的pH=2。③Bi(HDz)3与NaOH溶液反应生成Bi(OH)3与Dz2-。

考点：考查了水的净化、溶液的酸碱性和pH的计算等相关知识。