Question

南海某小岛上，解放军战士为了寻找合适的饮用水源，对岛上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Ca^2＋、Mg^2＋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Ca^2＋、Mg^2＋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）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^－、Ca^2＋、Mg^2＋、SO₄^2－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：_______________________________________________.

Answer 1

（1）永久（2分）
（2）石灰       纯碱     过量的钙离子可用纯碱沉淀下来（每空2分）
（3）H⁺              NaCl   (每空1分)
（4）①B   (1分)    ②2Cl^--2e^-= Cl₂↑       有气体放出，

解析试题分析：（1）永久性硬水是指硫酸镁、硫酸钙等盐类加热煮沸后不能不能除去的硬度，而含碳酸氢镁、碳酸氢钙的硬水可通过加热煮沸后沉淀除去，称为暂时性硬水，本题中的硬水中含硫酸根离子和氯离子，不含碳酸氢根离子，所以是永久性硬水
（2）石灰只与镁离子反应不和钙离子反应，而纯碱和二者都反应，所以先加石灰，后加纯碱，原因是过量的钙离子可用纯碱沉淀下来
（3）阳离子交换树脂与其同号离子进行交换，所以Ca^2＋、Mg^2＋与交换树脂的H⁺交换, 若使用NaR作为阳离子交换树脂,则Ca^2＋、Mg^2＋与交换树脂的Na⁺交换，失效后，放在氯化钠的溶液里即可
（4）①通电后钙镁离子应移向电源负极，所以B为阳离子交换膜
②阳极区是阴离子放电，按照离子的放电顺序是氯离子放电，电极反应方程式为：2Cl^--2e^-= Cl₂↑；阴极区是氢离子放电，所以阴极区有气体放出，同时由于氢离子放电导致阴极区氢氧根离子浓度增大，定向移动来的钙镁离子与氢氧根离子结合形成沉淀
考点：考查硬水中钙镁离子的除去方法，电解中离子放电顺序、离子的定向移动