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选修《化学与技术》

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:

⑴该泉水属于        硬水(填写“暂时”或“永久”)。

⑵若要除去Ca2+、Mg2+可以往水中加入石灰和纯碱,试剂填加时先加       后加      ,原因是                                              。

⑶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。

⑷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-、Ca2+、Mg2+、SO42-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:                                     。

(15分)⑴永久(1分)

⑵石灰(2分)纯碱(2分)过量的钙离子可通过纯碱使之沉淀下来(2分)

⑶H+     (1分)NaCl(1分)

⑷ ① B (2分) ② 2Cl-+2e- = Cl2↑(2分)  电极上产生无色气体,溶液中出现少量白色沉淀。(2分)

练习册系列答案
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(2013?辽宁一模)[化学--选修2化学与技术]
高铁酸钾(K2FeO4)是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂.其生产工艺如下:

已知:①2KOH+C12=KCl+KClO+H2O(条件:温度较低)
②6KOH+3C12=5KCl+KClO3+3H2O(条件:温度较高)
③2Fe(NO3)3+2KClO+10KOH=2K2FeO4+6KNO3+2KCl+5H2O
回答下列问题:
(1)该生产工艺应在
温度较低
温度较低
(填“温度较高”或“温度较低”)的情况下进行;
(2)写出工业上制取C12的化学方程式
2NaCl+2H2O
 通电 
.
 
2NaOH+H2↑+Cl2↑
2NaCl+2H2O
 通电 
.
 
2NaOH+H2↑+Cl2↑
;
(3)K2FeO4可作为新型多功能水处理剂的原因
+6价的Fe元素易得电子表现出强氧化性,可杀菌消毒;还原产物Fe元素为+3价,在水中形成Fe(OH)3胶体,可吸附水中悬浮物并可使泥沙聚沉
+6价的Fe元素易得电子表现出强氧化性,可杀菌消毒;还原产物Fe元素为+3价,在水中形成Fe(OH)3胶体,可吸附水中悬浮物并可使泥沙聚沉
;
(4)配制KOH溶液时,是在每100mL水中溶解61.6g KOH固体(该溶液的密度为1.47g/mL),它的物质的量浓度是
10 mol/L
10 mol/L
;
(5)在“反应液I”中加KOH固体的目的是①
与“反应液I”中过量的Cl2继续反应,生成更多的KClO
与“反应液I”中过量的Cl2继续反应,生成更多的KClO
②
为下一步反应提供反应物
为下一步反应提供反应物

(6)从“反应液Ⅱ”中分离出K2FeO4后,副产品是
KNO3、KCl
KNO3、KCl
(写化学式).
(2011?丹东模拟)[化学-选修2化学与技术]硫酸工业在国民经济中占有极其重要的地位.请回答硫酸工业中的如下问题:
(1)早期生产硫酸以黄铁矿为原料,目前很多国家都已经限制以黄铁矿为原料而以硫磺为原料,以硫磺为原料的优点是
生产流程短,设备简单,三废治理量小,劳动生产率高,易于设备大型化等
生产流程短,设备简单,三废治理量小,劳动生产率高,易于设备大型化等
.
(2)工业上生产硫酸时,利用催化氧化反应将SO2转化为SO3由一个关键步骤.压强及温度对SO2转化率的影响如下表(原料气各成分的体积分数为:SO27%;O211%;N282)利用表中数据分析,在实际生产中选择的适宜生产条件是:
温度
400℃~500℃
400℃~500℃
℃,压强
0.1
0.1
MPa.
压强/Mpa
转化率/%
温度/℃
0.1 0.5 1 10
400 99.2 99.6 99.7 99.9
500 93.5 96.9 97.8 99.3
600 73.7 85.8 89.5 96.4
(3)选择适宜的催化剂,是否可以提高SO2的转化率?
否
否
(填“是”或“否”),是否可以增大该反应所放出的热量?
否
否
(填“是”或“否”).
(4)为提高SO3吸收率,实际生产中通常用
98%的浓硫酸
98%的浓硫酸
吸收SO3.
(5)在催化反应室中设有热交换装置,以下叙述与热交换装置的作用有关的是
B
B
(填写序号)
A.保护环境,防止空气污染    
B.充分利用热量,降低生产成本
C.升高温度,提高SO2的转化率  
D.防止催化剂中毒
(6)在硫酸工业尾气中,SO2是主要大气污染物,必须进行净化处理,处理方法可用
石灰水
石灰水
(填名称)吸收,然后再用硫酸处理,重新生成SO2和一种生产水泥的辅料,写出这两步反应的化学方程式
SO2+Ca(OH)2═CaSO3↓+H2O、CaSO3+H2SO4═CaSO4+SO2↑+H2O
SO2+Ca(OH)2═CaSO3↓+H2O、CaSO3+H2SO4═CaSO4+SO2↑+H2O
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