题目内容
水是一种重要的自然资源，是人类赖以生存不可缺少的物质．请回答下列问题：（1）水质优劣直接影响人体健康．天然水在净化处理过程中加入的混凝剂可以是
（2）水的净化与软化的区别是
（3）硬度为1°的水是指每升水含10mg CaO或与之相当的物质（如7.1mg MgO）．若某天然水中c（Ca2+）=1.2×10-3mol/L，c（Mg2+）=6×10-4mol/L，则此水的硬度为
（4）若（3）中的天然水还含有c（HCO3-）=8×10-4mol/L，现要软化10m3这种天然水，则需先加入Ca（OH）2
（5）如图是电渗析法淡化海水的原理图，其中，电极A接直流电源的正极，电极B接直流电源的负极．
①隔膜A是
②某种海水样品，经分析含有大量的Na+、Cl-，以及少量的K+、SO42-．若用上述装置对该海水进行淡化，当淡化工作完成后，A、B、C三室中所得溶液（或液体）的pH分别为pHa、pHb、pHc，则其大小顺序为
考点：海水资源及其综合利用,原电池和电解池的工作原理,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
专题：电化学专题,元素及其化合物
分析：（1）混凝剂是溶液中水解生成胶体的盐类，净水作用是吸附悬浮杂质使其聚沉达到净化目的；
（2）净化水是除去悬浮杂质，软化水是除去钙镁离子；
（3）依据硬度为1°的水是指每升水含10mgCaO或与之相当的物质（如7.1mgMgO），将水中的Ca2+、Mg2+质量折算成CaO的质量计算得到；
（4）硬水软化需要把钙离子和镁离子全部沉淀，加入氢氧化钙和镁离子、碳酸氢根离子反应，加入碳酸钠沉淀钙离子．；
（5）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；电解池的阴极是氢离子放电，阳极是氢氧根离子放电；根据电极反应来书写总的电解反应；
（2）净化水是除去悬浮杂质，软化水是除去钙镁离子；
（3）依据硬度为1°的水是指每升水含10mgCaO或与之相当的物质（如7.1mgMgO），将水中的Ca2+、Mg2+质量折算成CaO的质量计算得到；
（4）硬水软化需要把钙离子和镁离子全部沉淀，加入氢氧化钙和镁离子、碳酸氢根离子反应，加入碳酸钠沉淀钙离子．；
（5）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；电解池的阴极是氢离子放电，阳极是氢氧根离子放电；根据电极反应来书写总的电解反应；
解答：
解：（1）混凝剂是吸附水中的微小悬浮颗粒，凝聚成较大的颗粒，而快速沉降的主要作用，要具备水解生成胶体的性质，所以常有铝盐或铁盐在水中发生水解生成相应氢氧化物胶体，如明矾，铝离子水解生成氢氧化铝胶体和氢离子，氢氧化铝胶体具有吸附性，所以能净水，水解方程式为Al3++3H2O?Al（OH）3+3H+，明矾，硫酸铝，硫酸铁，硫酸亚铁也可以起到净水的作用，铝盐或铁盐在水中发生水解生成相应的氢氧化物胶体，它可吸附天然水中悬浮物并破坏天然水中的其他带异电的胶体，使其聚沉达到净水的目的；
故答案为：明矾，硫酸铝，硫酸铁，硫酸亚铁，铝盐或铁盐在水中发生水解生成相应的氢氧化物胶体，它可吸附天然水中悬浮物并破坏天然水中的其他带异电的胶体，使其聚沉达到净水的目的；
（2）水的净化是除去悬浮性杂质，一般用明矾进行；水的软化是降低Ca2+、Mg2+的浓度，方法很多，有离子交换法、石灰纯碱法等，
故答案为：水的净化是用混凝剂（如明矾等）将水中胶体及悬浮物沉淀下来，而水的软化是除去水中的钙离子和镁离子；
（3）某天然水中c（Ca2+）=1.2×10-3mol?L-1，c（Mg2+）=6×10-4mol?L-1，硬度为1°的水是指每升水含10mgCaO或与之相当的物质（如7.1mgMgO）；1L水中钙离子物质的量=1.2×10-3mol，相当于CaO质量=1.2×10-3mol×56g/mol=67.2mg，1L水中镁离子物质的量=6×10-4mol，相当于氧化镁质量6×10-4mol×40g/mol=24mg，所以水的硬度=
=10°；
故答案为：10°；
（4）10m3这种天然水水中含有钙离子物质的量=10×103L×1.2×10-3mol?L-1=12mol；镁离子物质的量=10×103L×6×10-4mol?L-1=6mol；碳酸氢根离子物质的量=10×103L×8×10-4mol?L-1=8mol；加入氢氧化钙发生的反应为：
Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓ HCO3-+OH-=CO32-+H2O
1 2 1 1 1
6mol 12mol 8mol 8mol 8mol
共需氢氧根物质的量20mol；
需要Ca（OH）2物质的量10mol，氢氧化钙质量为74g/mol×10mol=740g，
水溶液中Ca2+物质的量为12mol+10mol=22mol，
其中需要加入的 碳酸根离子为22mol-8mol=14mol，需要碳酸钠的质量为14mol×106g/mol=1484g，
故答案为：740；1484；
（5）电解池的阴极是氢离子放电，阳极是氢氧根离子放电，隔膜A是阴离子交换膜，隔膜C是阳离子交换膜，则导致A室显酸性，B室显中性，C室显碱性，所以pH大小顺序为：pHa＜pHb＜pHc；
故答案为：阴，pHa＜pHb＜pHc；
故答案为：明矾，硫酸铝，硫酸铁，硫酸亚铁，铝盐或铁盐在水中发生水解生成相应的氢氧化物胶体，它可吸附天然水中悬浮物并破坏天然水中的其他带异电的胶体，使其聚沉达到净水的目的；
（2）水的净化是除去悬浮性杂质，一般用明矾进行；水的软化是降低Ca2+、Mg2+的浓度，方法很多，有离子交换法、石灰纯碱法等，
故答案为：水的净化是用混凝剂（如明矾等）将水中胶体及悬浮物沉淀下来，而水的软化是除去水中的钙离子和镁离子；
（3）某天然水中c（Ca2+）=1.2×10-3mol?L-1，c（Mg2+）=6×10-4mol?L-1，硬度为1°的水是指每升水含10mgCaO或与之相当的物质（如7.1mgMgO）；1L水中钙离子物质的量=1.2×10-3mol，相当于CaO质量=1.2×10-3mol×56g/mol=67.2mg，1L水中镁离子物质的量=6×10-4mol，相当于氧化镁质量6×10-4mol×40g/mol=24mg，所以水的硬度=
| 67.2mg |
| 10mg |
故答案为：10°；
（4）10m3这种天然水水中含有钙离子物质的量=10×103L×1.2×10-3mol?L-1=12mol；镁离子物质的量=10×103L×6×10-4mol?L-1=6mol；碳酸氢根离子物质的量=10×103L×8×10-4mol?L-1=8mol；加入氢氧化钙发生的反应为：
Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓ HCO3-+OH-=CO32-+H2O
1 2 1 1 1
6mol 12mol 8mol 8mol 8mol
共需氢氧根物质的量20mol；
需要Ca（OH）2物质的量10mol，氢氧化钙质量为74g/mol×10mol=740g，
水溶液中Ca2+物质的量为12mol+10mol=22mol，
其中需要加入的 碳酸根离子为22mol-8mol=14mol，需要碳酸钠的质量为14mol×106g/mol=1484g，
故答案为：740；1484；
（5）电解池的阴极是氢离子放电，阳极是氢氧根离子放电，隔膜A是阴离子交换膜，隔膜C是阳离子交换膜，则导致A室显酸性，B室显中性，C室显碱性，所以pH大小顺序为：pHa＜pHb＜pHc；
故答案为：阴，pHa＜pHb＜pHc；
点评：本题考查了盐类水解的应用，净水方法和软化原理，水的硬度计算需要理解题干信息，准确计算，题目难度中等．
练习册系列答案
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能用离子方程式H++OH-=H2O表示的化学方程式是（ ）
| A、KOH+CH3COOH=CH3COOK+H2O |
| B、Ba（OH）2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O |
| C、Cu（OH）2+H2SO4=CuSO4+2H2O |
| D、2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O |
下列说法不正确的是（ ）
| A、焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素，多数能自发进行的反应都是放热反应 |
| B、在同一条件下不同物质有不同的熵值，其体系的混乱度越大，熵值越大 |
| C、一个反应能否自发进行取决于反应吸热还是放热 |
| D、一个反应能否自发进行，与焓变和熵变的共同影响结果有关 |
室温下，现有三种酸，a盐酸、b乙酸、c硫酸的稀溶液，下列说法正确的是（ ）
| A、同浓度，pH由大到小：c＞a＞b |
| B、同浓度同体积，分别与氢氧化钠中和，所需的氢氧化钠的物质的量由大到小：c＞a＞b |
| C、同pH，物质的量浓度由大到小：b＞a＞c |
| D、同pH同体积，分别于少量且质量相同的Zn片反应，反应所需时间由长到短：b＞a＞c |
