Question

12．水处理主要包括水的净化、污水处理、硬水软化和海水淡化等．
（1）水处理技术的核心是减少或除去水中的各种杂质离子．目前主要的去离子方法是膜分离法和离子交换法．
（2）ClO₂是一种性能优良的消毒剂，可将废水中少量的S^2-、NO^2-和CN^-等有毒有害的还原性离子氧化除去．写出ClO₂将废水中剧毒的CN^-氧化成无毒气体的离子方程式2CN^-+2ClO₂=2CO₂↑+N₂↑+2Cl^-．
（3）地下水往往含有钙、镁的碳酸盐，自来水厂需要对地下水进行软化处理．把进行过离子交换的CaR₂（或MgR₂）型树脂置于5%-8%的食盐水中浸泡一段时间后便可再生．
（4）海水的淡化是除去海水中所含的盐分，如图是利用电渗析法由海水获得淡水的原理图．已知海水中含有Na⁺、Cl^-、Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等离子，电极为惰性电极．
①检验海水中存在SO₄^2-方法是先加入足量稀盐酸，无明显现象，再加入几滴氯化钡溶液，若醋酸白色沉淀，说明含有SO₄^2-；
②阳离子交换膜是指（填“A”或“B”）B；
③写出通电后阳极区的电极反应式2Cl^--2e^-=Cl₂↑．

Answer 1

分析 （1）水处理技术的核心是减少或除去水中的各种杂质离子，主要的去离子方法是离子交换法和膜分离法；
（2）二氧化氯中氯为+4价，CN^-中氮为-3价，碳为+2价；
（3）根据地下水硬度较大，需要软化；用磺化煤（NaR）作离子交换剂：2NaR+Ca²⁺=CaR₂+2Na⁺，2NaR+Mg²⁺=MgR₂+2Na⁺，用5%-8%的食盐水浸泡可使失去软化能力的磺化煤再生：CaR₂+2Na⁺=2NaR+Ca²⁺，MgR₂+2Na⁺=2NaR+Mg²⁺； 
（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先用稀盐酸排除干扰离子，然后用氯化钡溶液具有硫酸根离子；
③根据阳极是氯离子放电写出电极反应式．

解答 解：（1）水处理技术的核心是减少或除去水中的各种杂质离子，主要的去离子方法是离子交换法和膜分离法，
故答案为：离子交换法；
（2）ClO₂氧化性较强，是常用的氧化剂，其中+4价氯元素通常被还原为-1价，在该反应中而CN^-中+2价碳元素通常被氧化成+4价，而氮元素则容易被还原成0价形成氮气：2CN^-+2ClO₂=2CO₂↑+N₂↑+2Cl^-，
故答案为：2CN^-+2ClO₂=2CO₂↑+N₂↑+2Cl^-；
（3）地下水硬度较大，需要软化，所以自来水厂需要对地下水进行软化；
用磺化煤（NaR）作离子交换剂：2NaR+Ca²⁺=CaR₂+2Na⁺，2NaR+Mg²⁺=MgR₂+2Na⁺，用5%-8%的食盐水浸泡可使失去软化能力的磺化煤再生：CaR₂+2Na⁺=2NaR+Ca²⁺，MgR₂+2Na⁺=2NaR+Mg²⁺；
故答案为：软化；5%-8%的食盐水；
（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检验硫酸根离子的方法为：先加入足量稀盐酸，无明显现象，再加入几滴氯化钡溶液，若醋酸白色沉淀，说明含有SO₄^2-，
故答案为：先加入足量稀盐酸，无明显现象，再加入几滴氯化钡溶液，若醋酸白色沉淀，说明含有SO₄^2-；
③阳极是氯离子放电，电极反应式为：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，故答案为：2Cl^--2e^-=Cl₂↑．

点评 本题考查海水资源的综合利用，题目难度中等，注意掌握海水资源的综合利用方法，本题是一道化学和生活相结合的题目，注重知识的迁移应用，能较好的考查学生分析和解决问题的能力．