题目内容
3．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明矾、硫酸铁（填两种物质的名称），其净水作用的原理是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，并破坏水中带其他异电的胶体，使其聚沉达到净水的目的．
（2）水的净化与软化的区别是水的净化是用絮凝剂将水中悬浮物或胶体沉淀下来，而水的软化是除去水中的钙离子和镁离子．
（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10°．
（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Ca（OH）2740g，后加入Na2CO31484g．
（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是阴离子交换膜（填“阴”或“阳”）．
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pHa＜pHb＜pHc．
分析 （1）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，达到净水的目的；
（2）水的净化是用絮凝剂将水中悬浮物或胶体沉淀下来，而水的软化是除去水中的钙离子和镁离子；
（3）钙离子、镁离子物质的量之和相当于CaO物质的量，进而计算1L水中CaO的质量可得水的硬度；
（4）加入氢氧化钙将镁离子转化为氢氧化镁沉淀，将碳酸氢根离子转化为碳酸根离子，与部分钙离子结合为碳酸钙沉淀，由于钙离子最终转化为碳酸钙沉淀，可知n（Ca2+）+n[Ca（OH）2]=n（HCO3-）+n（Na2CO3）；
（5）①电极A接直流电源的正极，电极B接直流电源的负极，A室发生氧化反应，是氢氧根离子放电，C室发生还原反应，是氢离子放电，B室盛放海水，为保持电中性，阴离子向A室移动，阳离子向B室移动；
②A室有酸生成，溶液呈酸性，B室为水，为中性，C室有碱生成，溶液呈碱性．
解答 解：（1）天然水在净化处理过程中加入的混凝剂可以是明矾、硫酸铝、硫酸铁等，其净水作用的原理是：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，并破坏水中带其他异电的胶体，使其聚沉达到净水的目的，
故答案为：明矾、硫酸铁等；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，并破坏水中带其他异电的胶体，使其聚沉达到净水的目的；
（2）水的净化是用絮凝剂将水中悬浮物或胶体沉淀下来，而水的软化是除去水中的钙离子和镁离子，
故答案为：水的净化是用絮凝剂将水中悬浮物或胶体沉淀下来，而水的软化是除去水中的钙离子和镁离子；
（3）若某天然水中c（Ca2+）=1.2×10-3mol/L，c（Mg2+）=6×10-4mol/L，
则1L水中CaO物质的量相当于1.2×10-3mol/L+6×10-4mol=1.8×10-3mol，
则1L水中CaO的质量为1.8×10-3mol×56g/mol×1000mg/g=100.8mg
则水的硬度为$\frac{100.8mg}{10mg}$=10°
故答案为：10°；
（4）10m3这种天然水中，n（Ca2+）=1.2×10-3mol/L×10000L=12mol，n（Mg2+）=6×10-4mol/L×10000l=6mol，n（HCO3-）=8×10-4mol/L×10000L=8mol，
加入氢氧化钙将镁离子转化为氢氧化镁沉淀，将碳酸氢根离子转化为碳酸根离子，与部分钙离子结合为碳酸钙沉淀，
则n[Ca（OH）2]=n（Mg2+）+$\frac{1}{2}$n（HCO3-）=6mol+4mol=10mol，故m[Ca（OH）2]=10mol×74g/mol=740g，
由于钙离子最终转化为碳酸钙沉淀，可知n（Ca2+）+n[Ca（OH）2]=n（HCO3-）+n（Na2CO3），则n（Na2CO3）=n（Ca2+）+n[Ca（OH）2]-n（HCO3-）=12mol+10mol-8mol=14mol，故m（Na2CO3）=14mol×106g/mol=1484g，
故答案为：740；1484；
（5）①电极A接直流电源的正极，电极B接直流电源的负极，A室发生氧化反应，是氢氧根离子放电，C室发生还原反应，是氢离子放电，B室盛放海水，为保持电中性，阴离子向A室移动，阳离子向B室移动，阳离子交换膜只允许阳离子自由通过，阴离子交换膜只允许阴离子自由通过，则隔膜A是阴离子交换膜，隔膜C是阳离子交换膜，
故答案为：阴；
②A室有酸生成，溶液呈酸性，B室为水，为中性，C室有碱生成，溶液呈碱性，故溶液pH值：pHa＜pHb＜pHc，
故答案为：pHa＜pHb＜pHc．
点评 本题以水的净化、软化以及海水淡化为载体考查物质分离提纯，涉及净化原理、水的硬度、化学计算、电解原理应用等，（4）中计算为易错点，关键是理解加入药品的作用．
阅读快车系列答案| A． | SO2具有漂白性，因而可以使石蕊试液褪色 | |
| B． | 大气中SO2的主要来源是汽车排出的尾气 | |
| C． | SO2是硫酸的酸酐 | |
| D． | SO2既可以是含硫物质的氧化产物，又可以是含硫物质的还原产物 |
| A． |  属于醇类化合物 | B． |  属于芳香族化合物 | ||
| C． |  属于脂环化合物 | D． | CH3CH（CH3）2 属于链状化合物 |
实验Ⅰ：将Fe3+转化为Fe2+（图1）
（1）Fe3+与Cu粉发生反应的离子方程式为2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+．
（2）探究白色沉淀产生的原因，请填写实验方案：
查阅资料：
ⅰ．SCN-的化学性质与I-相似，ⅱ．2Cu2++4I-=2CuI↓+I2
| 实验方案 | 现象 | 结论 |
| 步骤1：取4mL0.1mol/L CuSO4溶液，向其中滴加3滴0.1mol/L KSCN溶液 | 产生白色沉淀 | CuSO4与KSCN反应产生了白色沉淀 |
| ：步骤2：取取4mL 0.1mol/L FeSO4溶液，向其中滴加3滴0.1mol/L KSCN溶液 | 无明显现象 |
实验Ⅱ：将Fe2+转化为Fe3+
| 实验方案 | 现象 |
| 向3mL 0.1mol/L FeSO4溶液中加入1mL 8mol/L稀硝酸 | 溶液变为棕色，放置一段时间后，棕色消失，溶液变为黄色 |
查阅资料：Fe2++NO?Fe（NO）2+（棕色）
（3）用离子方程式解释NO 产生的原因3Fe2++4H++NO3-═3Fe3++NO↑+2H2O．
（4）从化学反应速率与限度的角度对体系中存在的反应进行分析：
反应Ⅰ：Fe2+与HNO3反应； 反应Ⅱ：Fe2+与NO反应
①依据实验现象，甲认为反应Ⅰ的速率比反应Ⅱ慢（填“快”或“慢”）．
②乙认为反应Ⅰ是一个不可逆反应，并通过实验证明其猜测正确，乙设计的实验方案是取反应后的黄色溶液于试管中，向其中加入几滴K3[Fe（CN）6]溶液，溶液无明显变化，说明反应I是不可逆反应．
③请用化学平衡移动原理解释溶液由棕色变为黄色的原因Fe2+被硝酸氧化为Fe3+，导致溶液中Fe2+浓度降低，导致平衡Fe2++NO?Fe（NO）2+逆向移动，最终Fe（NO）2+完全转化为Fe3+，溶液由棕色变为黄色．
（5）丙认为若生成的NO与Fe2+不接触，溶液就不会出现棕色，请设计实验方案，并画出实验装置图2，实现
Fe2+$\stackrel{稀HNO_{3}}{→}$Fe3+的转化，同时避免出现此异常现象．
| A． | 常温下，pH=4.3的CH3COOH与CH3COONa混合溶液中：c（Na+）＜c（CHCOO-） | |
| B． | NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性，两溶液中水的电离程度相同 | |
| C． | 相同温度下，若Ksp（AgCl）＞Ksp（Ag2CrO4），则AgCl的溶解度大于Ag2CrO4 | |
| D． | 醋酸溶液加少量水稀释$\frac{c（C{H}_{3}COOH）}{C（{H}^{+}）}$增大 |
| A． | 1 mol NO | B． | 1 mol NO2和0.05 mol O2 | ||
| C． | 2 mol O2 | D． | 0.25 mol O2 |
| A． | 使湿润淀粉-KI试纸变蓝色的气体必为氯气 | |
| B． | 氟气与熔融状态下氯化钠反应可产生氯气 | |
| C． | 易见光分解的AgNO3晶体，应存放于棕色细口试剂瓶中 | |
| D． | 溴水应存放在胶头滴瓶（棕色）中 |
| A． | 由0.1 mol/L一元碱BOH溶液的pH=10，可推知溶液存在BOH=B++OH- | |
| B． | 醋酸溶于水并达到电离平衡后，加水稀释，则溶液中的c（OH-）减小 | |
| C． | pH=3的醋酸加水稀释后，CH3COOH电离程度增大，醋酸电离常数不变 | |
| D． | 醋酸在醋酸钠溶液中的电离程度大于纯水中的电离程度 |