题目内容
【题目】【化学---选修2:化学与技术】水是生命之源,水的品质对于健康有着十分重要的意义。化学兴趣小组对某山泉水进行分析化验,结果显示水的硬度为28°(属于硬水),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)该泉水属于 硬水(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 后加 ,原因是 。
(3)目前常用阳离子交换树脂如NaR、HR来进行水的软化,若使用HR作为阳离子交换树脂则水中的Ca2+、Mg2+与交换树脂的 起离子交换作用。若使用NaR作为阳离子交换树脂失效后可放入5%-8% 溶液中再生。
(4)海水淡化是获得淡水的重要来源。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+、S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 (填A或B)。
②写出通电后阳极区的电极反应式 。阴极区的现象是: 。
【答案】(1)永久 (2)石灰 纯碱 过量的钙离子可通过纯碱使之沉淀下来
(3)H+ NaCl(4)①B ②2Cl-+2e-=Cl2↑ 电极上产生无色气体,溶液中出现少量白色沉淀。
【解析】
试题分析:(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;
(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;
(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;
(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。
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,因此实验现象是电极上产生无色气体,溶液中出现少量白色沉淀。