Question

【題目】【化學---選修2：化學與技術】水是生命之源，水的品質對于健康有著十分重要的意義。化學興趣小組對某山泉水進行分析化驗,結果顯示水的硬度為28°(屬于硬水),主要含鈣離子、鎂離子、氯離子和硫酸根離子。請思考下列問題:

（1）該泉水屬于 硬水(填寫“暫時”或“永久”)。

（2）若要除去Ca2+、Mg2+可以往水中加入石灰和純堿,試劑添加時先加 后加 ，原因是 。

（3）目前常用陽離子交換樹脂如NaR、HR來進行水的軟化,若使用HR作為陽離子交換樹脂則水中的Ca2+、Mg2+與交換樹脂的 起離子交換作用。若使用NaR作為陽離子交換樹脂失效后可放入5%-8% 溶液中再生。

（4）海水淡化是獲得淡水的重要來源。下面是海水利用電滲析法獲得淡水的原理圖,已知海水中含Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+、S等離子,電極為惰性電極。請分析下列問題:

①陽離子交換膜是指 (填A或B)。

②寫出通電后陽極區的電極反應式 。陰極區的現象是: 。

Answer 1

【答案】（1）永久 （2）石灰 純堿 過量的鈣離子可通過純堿使之沉淀下來

（3）H+ NaCl（4）①B ②2Cl-+2e-＝Cl2↑ 電極上產生無色氣體,溶液中出現少量白色沉淀。

【解析】

試題分析：（1）因水的硬度是由鈣和鎂的硫酸鹽或氯化物等引起的，這種硬度叫做永久硬度；

（2）因除雜時不能引入新的雜質，過量的鈣離子通過純堿來除去，故先加石灰，后加純堿；

（3）根據陽離子交換樹脂可以實現陽離子之間的交換，陽離子交換樹脂交換出氫離子，若使用NaR作為陽離子交換樹脂失效后可放入5%～8%飽和食鹽水離子交換樹脂再生；

（4）①陰離子交換膜只允許陰離子自由通過，陽離子交換膜只允許陽離子自由通過，隔膜B和陰極相連，陰極是陽離子放電，所以隔膜B是陽離子交換膜。

②根據陽極是氯離子放電：2Cl-+2e-＝Cl2↑，陰極區是氫離子得到電子生成氫氣，氫氧根離子濃度增大，和鈣離子，鎂離子形成沉淀，因此實驗現象是電極上產生無色氣體，溶液中出現少量白色沉淀。