【化学——选修2：化学与技术】（15分）
自来水生产的流程示意图见下：
（1）混凝剂除去悬浮物质的过程 （填写序号）
①只是物理变化 ②只是化学变化 ③是物理和化学变化
FeSO4·7H2O是常用的混凝剂，它在水中最终生成 沉淀。
（2）若要除去Ca2+、Mg2+可以往水中加入石灰和纯碱，试剂填加时先加 后加 ，原因是 。
（3）氯气消毒，是因为它与水反应生成了HClO，次氯酸的强氧化性能杀死水中的病菌（不能直接用次氯酸为自来水消毒是因为次氯酸易分解，且毒性较大）。
Cl2+H2O 
HCl+HClO K=4.5×10-4
使用氯气为自来水消毒可以有效地控制次氯酸的浓度，请结合平衡常数解释原因：
。
下列物质中， 可以作为氯气的代用品（填写序号）。
① 臭氧 ②NH3（液） ③K2FeO4 ④SO2
（4）有些地区的天然水中含有较多的钙、镁离子。用离子交换树脂软化硬水时，先后把水通过分别装有 离子交换树脂和 离子交换树脂的离子交换柱（填“阴”或“阳”，阳离子交换树脂为HR型，阴离子交换树脂为R’OH型）。
（5）测定水中的溶解氧：量取40mL水样，迅速加入MnSO4和KOH混合溶液，再加入KI溶液，立即塞好塞子，振荡使完全反应。打开塞子，迅速加入适量硫酸溶液，此时有碘单质生成。用0.010mol/LNa2S2O3溶液滴定生成的碘，消耗了6.00mL Na2S2O3溶液。已知在碱性溶液中，氧气能迅速氧化Mn2+，生成物在酸性条件下可以将碘离子氧化为碘单质，本身重新还原为Mn2+。
上述过程发生的反应可表示为：2Mn2++4OH－+O2=2MnO(OH)2
MnO(OH)2+2I－+4H+=I2+Mn2++3H2O I2+2S2O32－ =2I－+S4O62－
则水中的溶解氧量为 ｍg·Ｌ－１。
（1）③ Fe(OH)3（各1分）
（2）石灰 纯碱（各1分） 过量的钙离子可通过纯碱使之沉淀下来（2分）
（3）由氯气与水反应的平衡常数可知，该反应的限度很小，生成的HClO浓度很小，且随着HClO的消耗，平衡会不断向正反应移动，补充HClO（2分） ①③（2分）
（4）阳 阴（各1分） （5）12.0mｇ·Ｌ－１（3分）
（1）③当投加混凝剂时，混凝剂与水作用产生胶体等微絮粒，废水中新生成的微絮粒被迅速吸附在悬浮泥渣上，从而能够达到良好的去除效果。
Fe2＋＋2H2O="Fe" (OH)2＋2H＋
4Fe (OH)2＋O2＋2H2O="4Fe" (OH)3
FeSO4·7H2O是常用的混凝剂，它在水中最终生成4Fe (OH)3
（2）石灰 纯碱（各1分） 过量的钙离子可通过纯碱使之沉淀下来（2分）
为了将Mg2＋除去，Ca (OH)2须过量，再加过量Na2CO3将Ca2＋除去。
（3）Cl2＋H2O
HCl＋HClO,该反应为可逆反应，由氯气与水反应的平衡常数可知，该反应的限度很小，生成的HClO浓度很小，且随着HClO的消耗，平衡会不断向正反应移动，补充HClO（2分）
①③可代替Cl2,O3具有强氧化性，Na2FeO4更好，既有强氧化性，又生成Fe (OH)3胶体，具有吸附性，能杀菌消毒，又能净水。
（4）阳 阴
Ca2＋＋2HR=CaR2＋2H＋然后用酸浸泡，使离子交换树脂再生。
SO42―＋2R’OH=R’2SO4＋2OH―然后用碱浸泡，使离子交换树脂再生。
（5）解：2Mn2++4OH－+O2=2MnO(OH)2
MnO(OH)2+2I－+4H+=I2+Mn2++3H2O
I2+2S2O32－ =2I－+S4O62－
得关系式：O2～2MnO(OH)2～2I2 ～4S2O32―
1mol 4mol
n 0.010mol/L×6.00mL
40mL水样中含氧
n=0.015mmol
现1L水中，m(O)=0.015mmol×32g/mol×1000/40=12.0mｇ·Ｌ－１