Question

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。水质优劣直接影响人体健康。请回答下列问题：

(1)天然水中溶解的气体主要有________、________；

(2)天然水在净化处理过程中加入的混凝剂可以是________________________________(填其中任何两种)其净水作用的原理是___________________________________________ _____________________________；

(3)水的净化与软化的区别是____________________________________________________

________________________________________________________________________；

(4)硬度为1°的水是指每升水含10 mg CaO或与之相当的物质(如7.1 mg MgO)。若某天然水中c(Ca^2＋)＝1.2×10^－3 mol·L^－1，c(Mg^2＋)＝6×10^－4 mol·L^－1，则此水的硬度为________；

(5)若(4)中的天然水还含有＝8×10^－4 mol·L^－1，现要软化10 m³这种天然水，则需先加入Ca(OH)₂________ g，后加入Na₂CO₃________ g。

 

Answer 1

【答案】

(1)O₂　CO₂(或氮气)

(2)明矾、硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁(铝盐、铁盐各任选一种)　铝盐或铁盐在水中发生水解生成相应氢氧化物胶体，它可吸附天然水中悬浮物并破坏天然水中的其他带异种电荷的胶体微粒，使其聚沉，达到净化目的

(3)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

(4)10°

(5)740　1484

【解析】

试题分析：（4）将Mg^2＋形成的硬度转化为Ca^2＋形成的硬度时，将每摩尔Mg^2＋看作是等物质的量的Ca^2＋即可，则此天然水中钙离子的总浓度为1.8×10^－3 mol·L^－1，每升水中相当于含CaO的质量为：1.8×10^－3 mol·L^－1×1 L×56 g·mol^－1＝0.1 g，所以该天然水的硬度为10°。

(5)含有暂时硬度的硬水在软化时需先将Mg^2＋形成的硬度转化为Ca^2＋形成的硬度。10 m³天然水中含有Mg^2＋的物质的量为：10⁴ L×6×10^－4 mol/L＝6 mol，将其转化为Mg(OH)₂沉淀时需OH^－ 12 mol。此天然水中含有的也会和OH^－发生反应，将8 mol 转化为时需OH^－ 8 mol，所需OH^－总量为20 mol，即所需Ca(OH)₂ 10 mol，其质量为740 g。天然水中含有Ca^2＋ 12 mol，所加Ca(OH)₂中含Ca^2＋10 mol，此时共有Ca^2＋22 mol，其中由转化的沉淀出Ca^2＋ 8 mol，将其余Ca^2＋沉淀下来还需外加 14 mol，即需要加入Na₂CO₃ 1484 g。

考点：考查水的有关判断、水的净化、硬水软化的有关计算

点评：该题是中等难度的试题，试题基础性强，难易适中。侧重考查学生分析问题、解决问题的能力。该题的难点在于水的硬度的有关计算和判断。本题有利于培养学生的规范答题能力，以及灵活应变能力。