Question

3．某泉水中主要含钙离子、镁离子、氯离子和硫酸根离子．请思考下列问题：
（1）泉水属于硬水永久（填写“暂时”或“永久”）．
（2）若要除去Ca²⁺、Mg²⁺可以往水中加入石灰和纯碱，试剂添加时先加石灰后加纯碱，原因是过量的钙离子通过纯碱来形成沉淀除去．
（3）目前常用阴、阳离子交换树脂来进行水的软化，如水中的Ca²⁺、Mg²⁺与交换树脂的氢离子起离子交换作用．当阴离子交换树脂失效后可放入饱和食盐水溶液中再生．
（4）海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⁺、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B（填A或B）．
②写出阴极区的现象是：出现白色沉淀．

Answer 1

分析 （1）水的硬度是由钙和镁的硫酸盐或氯化物等引起的，这种硬度叫做永久硬度；
（2）除杂时不能引入新的杂质；
（3）阳离子交换树脂可以实现阳离子之间的交换，阳离子交换树脂交换出氢离子，若使用NaR作为阳离子交换树脂失效后可放入5%～8%饱和食盐水离子交换树脂再生；
（4）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；
②根据阳极是氯离子放电，阴极区是氢离子得到电子生成氢气，氢氧根离子浓度增大．

解答 解：（1）因水的硬度是由钙和镁的硫酸盐或氯化物等引起的，这种硬度叫做永久硬度，
故答案为：永久；
（2）因除杂时不能引入新的杂质，过量的钙离子通过纯碱来除去，故先加石灰，后加纯碱
故答案为：石灰；纯碱；过量的钙离子通过纯碱来形成沉淀除去；
（3）根据阳离子交换树脂可以实现阳离子之间的交换，阳离子交换树脂交换出氢离子，若使用NaR作为阳离子交换树脂失效后可放入5%～8%饱和食盐水离子交换树脂再生，
故答案为：氢离子；饱和食盐水；
（4）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，隔膜B和阴极相连，阴极是阳离子放电，所以隔膜B是阳离子交换膜，
故答案为：B；
②根据阳极是氯离子放电：2Cl^--2e^-═Cl₂↑，阴极区是氢离子得到电子生成氢气，氢氧根离子浓度增大，和钙离子，镁离子形成沉淀，
故答案为：出现白色沉淀．

点评 本题考查物质的分离提纯，为高频考点，侧重于化学与生活的考查，注重知识的迁移应用，难度不大，能较好的考查学生分析和解决问题的能力．