题目内容

3.某泉水中主要含钙离子、镁离子、氯离子和硫酸根离子.请思考下列问题:
(1)泉水属于硬水永久(填写“暂时”或“永久”).
(2)若要除去Ca2+、Mg2+可以往水中加入石灰和纯碱,试剂添加时先加石灰后加纯碱,原因是过量的钙离子通过纯碱来形成沉淀除去.
(3)目前常用阴、阳离子交换树脂来进行水的软化,如水中的Ca2+、Mg2+与交换树脂的氢离子起离子交换作用.当阴离子交换树脂失效后可放入饱和食盐水溶液中再生.
(4)海岛上还可以用海水淡化来获得淡水.下面是海水利用电渗析法获得淡水的原理图,已知海水中含Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+、SO42-等离子,电极为惰性电极.请分析下列问题:

①阳离子交换膜是指B(填A或B).
②写出阴极区的现象是:出现白色沉淀.

分析 (1)水的硬度是由钙和镁的硫酸盐或氯化物等引起的,这种硬度叫做永久硬度;
(2)除杂时不能引入新的杂质;
(3)阳离子交换树脂可以实现阳离子之间的交换,阳离子交换树脂交换出氢离子,若使用NaR作为阳离子交换树脂失效后可放入5%~8%饱和食盐水离子交换树脂再生;
(4)①阴离子交换膜只允许阴离子自由通过,阳离子交换膜只允许阳离子自由通过;
②根据阳极是氯离子放电,阴极区是氢离子得到电子生成氢气,氢氧根离子浓度增大.

解答 解:(1)因水的硬度是由钙和镁的硫酸盐或氯化物等引起的,这种硬度叫做永久硬度,
故答案为:永久;
(2)因除杂时不能引入新的杂质,过量的钙离子通过纯碱来除去,故先加石灰,后加纯碱
故答案为:石灰;纯碱;过量的钙离子通过纯碱来形成沉淀除去;
(3)根据阳离子交换树脂可以实现阳离子之间的交换,阳离子交换树脂交换出氢离子,若使用NaR作为阳离子交换树脂失效后可放入5%~8%饱和食盐水离子交换树脂再生,
故答案为:氢离子;饱和食盐水;
(4)①阴离子交换膜只允许阴离子自由通过,阳离子交换膜只允许阳离子自由通过,隔膜B和阴极相连,阴极是阳离子放电,所以隔膜B是阳离子交换膜,
故答案为:B;
②根据阳极是氯离子放电:2Cl--2e-═Cl2↑,阴极区是氢离子得到电子生成氢气,氢氧根离子浓度增大,和钙离子,镁离子形成沉淀,
故答案为:出现白色沉淀.

点评 本题考查物质的分离提纯,为高频考点,侧重于化学与生活的考查,注重知识的迁移应用,难度不大,能较好的考查学生分析和解决问题的能力.

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