Question

水处理主要包括水的净化、污水处理、硬水软化和海水淡化等。
（1）水处理技术的核心是减少或除去水中的各种杂质离子。目前，_______ 和_______是主要的去离子方法。
（2）根据废水中所含有害物质的不同，工业上有多种废水的处理方法。

①废水I若采用CO₂处理，离子方程式是_______。
②废水Ⅱ常用明矾处理。实践中发现废水中的c(HCO₃^－)越大，净水效果越好，这是因为________。
③废水III中的汞元素存在如下转化（在空格上填相应的化学式）：Hg^2＋＋_______=CH₃Hg^＋＋H^＋。我国规定，Hg^2＋的排放标准不能超过0. 05 mg/L。若某工厂排放的废水1L中含，是否达到了排放标准_______（填“是”或“否”）。
④废水Ⅳ常用Cl₂氧化CN^－成CO₂和N₂。，若参加反应的Cl₂与CN^－的物质的量之比为5:2，则该反应的离子方程式为____________
（3）地下水往往含有钙、镁的碳酸盐，自来水厂需要对地下水进行________处理。把进行过离子交换的CaR₂（或MgR₂）型树脂置于_______中浸泡一段时间后便可再生。
（4）海水的淡化是除去海水中所含的盐分，如图是海水中利用电渗析法获得淡水的原理图，已知海水中含有Na^＋、Cl^－、Ca^2＋、Mg^2＋、SO₄^2－等离子，电极为惰性电极。请回答：

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____。

Answer 1

（1）离子交换法 膜分离法；
（2）①OH^-+CO₂=HCO₃^-②HCO₃-会促进Al³⁺的水解，生成更多的Al(OH)₃，净水效果增强  ③CH₄否 ④5Cl₂+2CN^-+4H₂O=10Cl^-+2CO₂+N₂+8H⁺
（3）软化  食盐水；
（4）①B ②2Cl^-—2e^-=Cl₂↑

试题分析：（1）水处理技术的核心是减少或除去水中的各种杂质离子。目前离子交换法和膜分离法是主要的去离子方法。（2）①废水I的处理方法是中和法，由于CO₂水溶液显酸性，所以该方法就是去除OH^-。处理的离子方程式为：OH^-+CO₂=HCO₃^-。②废水Ⅱ的处理方法是悬凝法，是用来使悬浮的固体小颗粒沉降。常用明矾作净水剂。在实践中发现废水中的c(HCO₃^－)越大，净水效果越好，这是因为Al³⁺和HCO₃^－ 发生双水解反应Al³⁺+3HCO₃^－= Al(OH)₃↓+3CO₂↑，会促进Al³⁺的水解。水解的程度越大，产生的Al(OH)₃就越多，吸附效果就越好，因而净水效果增强。③废水III中的汞元素存在如下转化（在空格上填相应的化学式）根据质量守恒定律可得缺少的物质应该为CH₄。在1L的废水中含有的Hg²⁺的质量为3×10^-7mol × 201g/mol=6.02×10^-5g=6.02×10^-2mg>0. 05 mg.因此不符合排放标准。④废水Ⅳ常用Cl₂氧化CN^－成CO₂和N₂。，若参加反应的Cl₂与CN^－的物质的量之比为5:2，根据质量守恒定律及电荷守恒可得该反应的离子方程式为5Cl₂+2CN^-+4H₂O=10Cl^-+2CO₂+N₂+8H⁺。（3）地下水往往含有钙、镁的碳酸盐，自来水厂需要对地下水进行软化处理，以降低Ca²⁺、Mg²⁺的含量。把进行过离子交换的CaR₂（或MgR₂）型树脂置于NaCl溶液中浸泡，发生反应：CaR₂+2NaCl=2NaR+CaCl₂或MgR₂+2NaCl=2NaR+MgCl₂一段时间后便得到了NaR，又能重复使用。即获得了再生。（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，隔膜B和阴极相连，电解池阴极是阳离子放电，所以隔膜B是阳离子交换膜。②电解池阳极是溶液中的氯离子放电，所以通电后阳极电极反应式是2Cl――2e－＝Cl₂↑。