Question

【題目】水是一種重要的自然資源，是人類賴以生存不可缺少的物質．水質優劣直接影響人體健康．請回答下列問題：

（1）天然水中溶解的氣體主要有___________、___________；

（2）天然水在凈化處理過程中加入的混凝劑可以是___________，其純凈水作用的原理是___________；

（3）水的純凈和軟化的區別是___________；

（4）硬度為1°的水是指每升水含10mgCaO或與之相當的物質（如7.1mgMgO）．若某天然水中c（Ca2+）=1.2×10-3molL-1，c（Mg2+）=6×10-4molL-1，則此水的硬度為___________；

（5）若（4）中的天然水還含有c（HCO3-1）=8×10-4molL-1，現要軟化10m3這種天然水，則需先加入Ca（OH）2 ___________g，后加入Na2CO3 ___________g。

Answer 1

【答案】（1）O2；CO2（或氮氣）

（2）明礬、硫酸鋁、硫酸鐵、硫酸亞鐵

鋁鹽或鐵鹽在水中發生水解生成相應氫氧化物膠體，它可吸附天然水中懸浮物并破壞天然水中的其他帶異電的膠體，使其聚沉，達到凈化目的

（3）水的凈化是用混凝劑（如明礬等）將水中膠體及懸浮物沉淀下來，而水的軟化是除去水中的鈣離子和鎂離子

（4）10°

（5）740；1484

【解析】

試題分析：（1）氧氣能夠較少量地溶解在水中，二氧化碳能夠較多量地溶解在水中，所以天然水中溶解的氣體主要有氧氣和二氧化碳，故答案為：O2；CO2（或氮氣）；

（2）混凝劑是吸附水中的微小懸浮顆粒，凝聚成較大的顆粒，而快速沉降的主要作用，要具備水解生成膠體的性質，所以常有鋁鹽或鐵鹽在水中發生水解生成相應氫氧化物膠體，如明礬、硫酸鋁、硫酸鐵、硫酸亞鐵等，故答案為：明礬、硫酸鋁、硫酸鐵、硫酸亞鐵；鋁鹽或鐵鹽在水中發生水解生成相應氫氧化物膠體，它可吸附天然水中懸浮物并破壞天然水中的其他帶異電的膠體，使其聚沉，達到凈化目的；

（3）水的凈化是除去懸浮性雜質，一般用明礬進行；水的軟化是降低Ca2+、Mg2+的濃度，方法很多，有離子交換法、石灰純堿法等，故答案為：水的凈化是用混凝劑（如明礬等）將水中膠體及懸浮物沉淀下來，而水的軟化是除去水中的鈣離子和鎂離子；

（4）某天然水中c（Ca2+）=1.2×10-3molL-1，c（Mg2+）=6×10-4molL-1，硬度為1°的水是指每升水含10mgCaO或與之相當的物質（如7.1mgMgO）；1L水中鈣離子物質的量=1.2×10-3mol，相當于CaO質量=1.2×10-3mol×56g/mol=67.2mg，1L水中鎂離子物質的量=6×10-4mol，相當于氧化鎂質量6×10-4mol×40g/mol=24mg，所以水的硬度=+=10°故答案為：10°；

（5）10m3這種天然水水中含有鈣離子物質的量=10×103L×1.2×10-3molL-1=12mol；鎂離子物質的量=10×103L×6×10-4molL-1=6mol；碳酸氫根離子物質的量=10×103L×8×10-4molL-1=8mol；加入氫氧化鈣發生的反應為：

Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓ HCO3-+OH-=CO32-+H2O

1 2 1 1 1

6mol 12mol 8mol 8mol 8mol

共需氫氧根物質的量20mol；需要Ca（OH）2物質的量10mol，氫氧化鈣質量為74g/mol×10mol=740g，水溶液中Ca2+物質的量為12mol+10mol=22mol，其中需要加入的 碳酸根離子為22mol-8mol=14mol，需要碳酸鈉的質量為14mol×106g/mol=1484g，故答案為：740；1484。