Question

3月22日是“世界水日”，2011年“世界水日”的宣傳主題為：“城市用水：應對都市化挑戰”．水與人類的生活和生產密切相關．請回答以下相關問題：
（一）水--常用的化學試劑
（1）為驗證活性炭的吸附能力和溫度的關系，某同學將底部裝有活性炭顆粒、充滿紅棕色NO₂氣體（有毒氣體）的試管插入盛有水的燒杯中（如圖），然后向燒杯中加入NH₄NO₃，觀察到試管中紅棕色慢慢變淡至褪色，說明________；
（2）電解水時，需在水中加入少量氫氧化鈉或硫酸，目的是________，如圖是實驗室電解水的微觀示意圖，其中最小的微粒是________，通過該實驗可以得出的結論是________．
（二）海水--人類的資源寶庫
（1）獲取淡水：將海水轉化為淡水，最常用的操作方法是________；
（2）獲取NaCl：將海水進行________可得到粗鹽；為除去粗鹽中含有的Na₂SO₄、CaCl₂等雜質，可依次進行下列操作：①溶解；②加過量的BaCl₂溶液； ③加過量的Na₂CO₃溶液；④過濾；⑤加適量的X溶液；⑥蒸發結晶．其中適量X溶液是________（填名稱）；
（3）提取金屬鎂：海水中含有豐富的鎂元素，如圖是從海水中提取鎂的簡單流程：
上述流程中，沉淀B是Mg（OH）₂，則試劑A可以用________溶液，試劑C的化學式為________，由無水MgCl₂制取Mg的化學方程式為________，屬于________反應．
（三）清潔衛生的水--人類需要
（1）保護運河，我提建議：①生活污水處理后排放；②將工廠廢液排入運河；③使用無磷洗衣粉，④減少燃放煙花爆竹 ⑤及時清理運河中瘋長的藻類．你認為以上建議中可以采納的是
________（填序號）；
（2）以下是污水處理成自來水的工藝流程示意圖：
①污水中含Ca²⁺、Mg²⁺、HCO₃^-等，加入生石灰后生成Ca（OH）₂，進而發生若干復分解反應，初級沉降池中生成的主要沉淀是________和________；（MgCO₃微溶于水）
②通入CO₂除了能調節自來水的pH，還能________；
③生物反應池是利用微生物直接分解水中的有機物，以除去水中過多的氮、磷等有害成分．這樣做的優點是________；
④工藝中的混凝劑常用________，其除去懸浮固體小顆粒的過程________；（填編號）
A．只是物理過程　　　 B．只是化學過程　　　 C．是物理和化學過程
⑤氣體A是________（填化學式），其作用是殺菌消毒，使自來水符合衛生標準；
⑥俗話說：“大災之后必有大疫”，這主要是因為災民飲用了含有大量的細菌和雜質的水后，很容易患腸道傳染病．請你設計合理方案，將被污染的水處理成能飲用的水：________．

Answer 1

解：（一）活性炭具有吸附能力，根據實驗的信息：觀察到試管中紅棕色慢慢變淡至褪色，說明溫度越低，活性炭的吸附能力越好；電解水時，需在水中加入少量氫氧化鈉或硫酸，目的是為了增強水的導電性；在電解水中，最小的微粒是原子；通過該實驗可以得出的結論是：水是由氫元素和氧元素組成的；故答案為：（1）溫度越低，活性炭的吸附能力越好；（2）為了增強水的導電性；原子；水是由氫元素和氧元素組成的；
（二）將海水轉化為淡水，最常用的操作方法是蒸餾法；將海水進行蒸發可以得到粗鹽，為除去粗鹽中含有的Na₂SO₄、CaCl₂等雜質，可依次進行下列操作：①溶解；②加過量的BaCl₂溶液； ③加過量的Na₂CO₃溶液；④過濾；⑤加適量的X溶液；⑥蒸發結晶．其中適量X溶液是鹽酸，因為鹽酸可以把過量的Na₂CO₃溶液除去；提取金屬鎂的流程中，先加入熟石灰，熟石灰與海水中的氯化鎂反應生成氫氧化鎂白色沉淀，過濾后再加入鹽酸，氫氧化鎂和鹽酸反應生成氯化鎂和水，蒸發得到氯化鎂，氯化鎂在通電的條件下生成鎂和氯氣，屬于分解反應．故答案為：（1）蒸餾法；（2）蒸發；稀鹽酸；（3）氫氧化鈣；HCl；MgCl₂Mg+Cl₂↑；分解
（三）（1）保護運河的措施是：生活污水處理后排放；使用無磷洗衣粉；減少燃放煙花爆竹；及時清理運河中瘋長的藻類；故答案為：①③④⑤；
（2）由污水處理成自來水的工藝流程示意圖可知：初級沉降池中生成的主要沉淀是碳酸鈣和碳酸鎂；通入CO₂除了能調節自來水的pH，還可以除去過量的氫氧化鈣；生物反應池是利用微生物直接分解水中的有機物，以除去水中過多的氮、磷等有害成分，這樣做的優點是不會產生污染，比較環保；工藝中的混凝劑常用明礬，明礬把小的顆粒聚集成大的顆粒，然后沉降下來，屬于物理變化；氯氣可以殺菌消毒；將被污染的水處理成能飲用的水的方法是：加入明礬凈水、然后過濾、用氯氣殺菌消毒、最后加熱煮沸．故答案為：①碳酸鈣；碳酸鎂；②除去過量的氫氧化鈣；③不會產生污染，比較環保；④明礬；A；⑤Cl₂；⑥加入明礬凈水、然后過濾、用氯氣殺菌消毒、最后加熱煮沸；
分析：活性炭具有吸附能力，根據實驗的信息：觀察到試管中紅棕色慢慢變淡至褪色，說明溫度越低，活性炭的吸附能力越好；電解水時，需在水中加入少量氫氧化鈉或硫酸，目的是為了增強水的導電性；在電解水中，最小的微粒是原子；通過該實驗可以得出的結論是：水是由氫元素和氧元素組成的．將海水轉化為淡水，最常用的操作方法是蒸餾法；將海水進行蒸發可以得到粗鹽，為除去粗鹽中含有的Na₂SO₄、CaCl₂等雜質，可依次進行下列操作：①溶解；②加過量的BaCl₂溶液； ③加過量的Na₂CO₃溶液；④過濾；⑤加適量的X溶液；⑥蒸發結晶．其中適量X溶液是鹽酸，因為鹽酸可以把過量的Na₂CO₃溶液除去；提取金屬鎂的流程中，先加入熟石灰，熟石灰與海水中的氯化鎂反應生成氫氧化鎂白色沉淀，過濾后再加入鹽酸，氫氧化鎂和鹽酸反應生成氯化鎂和水，蒸發得到氯化鎂，氯化鎂在通電的條件下生成鎂和氯氣，屬于分解反應．保護運河的措施是：生活污水處理后排放；使用無磷洗衣粉；減少燃放煙花爆竹；及時清理運河中瘋長的藻類；由污水處理成自來水的工藝流程示意圖可知：初級沉降池中生成的主要沉淀是碳酸鈣和碳酸鎂；通入CO₂除了能調節自來水的pH，還可以除去過量的氫氧化鈣；生物反應池是利用微生物直接分解水中的有機物，以除去水中過多的氮、磷等有害成分，這樣做的優點是不會產生污染，比較環保；工藝中的混凝劑常用明礬，明礬把小的顆粒聚集成大的顆粒，然后沉降下來，屬于物理變化；氯氣可以殺菌消毒；將被污染的水處理成能飲用的水的方法是：加入明礬凈水、然后過濾、用氯氣殺菌消毒、最后加熱煮沸．
點評：本題考查了對水的有關活性炭的吸附性、電解水、鹽的化學性質、海洋資源等，地球上可以利用的淡水資源有限，我們應該節約用水．本題考查的知識點比較多，要加強記憶，并能靈活運用．