题目内容

8．淡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．按要求回答下列问题：
（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，硫酸铝，硫酸铁，硫酸亚铁等（填   一种物质的名称），其净水作用的原理是铝盐或铁盐在水中发生水解反应生成相应的氢氧化物胶体，它可吸附天然水中的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．混凝剂难以清除溶解于水中的有机物、无机物、微生物，混凝剂沉淀后还需要消毒、杀菌．
（2）硬水的软化指的是除去或减少水中的Ca2+、Mg2+等的过程．
（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，则需先加入Ca（OH）2740g，后加入Na2CO31484g．
（5）如图21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（填“阴”或“阳”）离子交换膜．
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）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；除去难溶物后还有消毒、杀菌；
（2）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）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；电解池的阴极是氢离子放电，阳极是氢氧根离子放电；
②电极A为阳极，电极B为阴极，电解池的阴极是氢离子放电，阳极是氢氧根离子放电．

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，硫酸铝，硫酸铁，硫酸亚铁也可以起到净水的作用；混凝剂吸附悬浮杂质使其聚沉达到净水的目的，另外溶液中还有病毒细菌等，有害物质，还要消毒、杀菌；
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反应生成相应的氢氧化物胶体，它可吸附天然水中的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；消毒、杀菌；
（2）硬水的软化指的是除去或减少水中的Ca2+、Mg2+等的过程，故答案为：除去或减少水中的Ca2+、Mg2+等的过程；
（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=$\frac{67.2mg}{10mg}$+$\frac{24mg}{7.1mg}$=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）①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，故答案为：阴； 
②电极A为阳极，电极B为阴极，阴极是氢离子放电生成氢气和氢氧根离子，阳极是氢氧根离子放电生成氧气和氢离子，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：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、水的硬度计算等，需要理解题干信息，准确计算，题目难度中等，侧重于考查学生的分析能力和计算能力．

练习册系列答案
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19．反应：aL（s）+bG（g）?cR（g）  达到平衡时，温度和压强对该反应的影响如图所示：图中压强p1＞p2，
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16．在容积一定的密闭容器中发生可逆反应：A（g）+2B（g）?2C（g）△H＞0；平衡移动关系如图所示．下列说法正确的是（　　）
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