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某种纯净水生产线的主要工艺流程如图2-6:

图2-6

阅读该纯净水生产线的有关资料后回答问题:

    资料:反渗透器的核心部件是RO芯,RO芯是由多层反渗透复合膜组成的,原用于太空宇航员进行废水再生。RO芯的孔径很小,大约是普通细菌的1/600,细小固体,有机物杂质不能透过,简单离子、水可以通过。生产时为保证成品的质量,通常控制水压使成品产率在50%左右。

    RO芯部分工作参数如下:

硬度

游离氯

有机物

……

<1.7 mg·L-1

<0.1 mg·L-1

0.1 mg·L-1

<1 mg·L-1

……

(1)纯净水一定是不含任何杂质的水吗?__________________________________________________________________

(2)许多食品、饮料都以大肠杆菌的含量作为卫生标准之一,主要原因是什么?__________________________________________________________________

(3)纯净水的国家标准中,“霉菌、酵母菌”为“不得检出”,“大肠杆菌”为“≤3 MPN/100 mL”,主要原因是什么?__________________________________________________________________

(4)水中的Ca2+和Mg2+是引起水的硬度的主要因素,硬度的表示方法是:将水中的Ca2+和Mg2+都看作Ca2+,并将其质量折算成Ca2+的质量,以1 L水中含有的CaO的质量来表示。可用一定浓度的Y溶液进行滴定,Y跟Ca2+和Mg2+都以等物质的量完全反应。该工厂现用地下水生产纯净水,取地下水样品25.0 mL,用0.010 0 mol·L-1 Y溶液滴定,完全反应时消耗Y溶液15.0 mL。试判断该地下水是否可直接用来生产纯净水?__________________________________________________________________

思路解析:本题为一道关于水及污水处理的综合题,其中前面三问可根据教材中的知识进行类比回答,而第四问则需要列式计算。纯净水是含有少量杂质的水,所以也是软水;食品和饮料最容易受到的污染就是大肠杆菌,它反映了饮用水被污染的程度;

答案:(1)纯净水也可能含有少量的杂质。

(2)①人类的粪便中约有为大肠肝菌;②它的含量反映了饮水等被污染的程度。

(3)①前者为真核细胞,后者为原核细胞;②后者的体积比前者小得多。

(4)336 mg/L,不符合要求。

解:设钙离子的物质的量为x mol

Ca2+    +    Y →    CaY2+

1mol         1mol

x mol      0.01mol·L-1×15×10-3 L

解得:x=1.5×10-4 mol,则1 L水中含有钙离子的物质的量=×1.5×10-4 mol,进一步可计算出钙离子的质量=40××1.5×10-4=336×10-3 g/L

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甲、乙、丙分别为短周期元素的最高价氧化物对应的水化物,它们两两相互反应可生成盐和水;甲和乙生成盐X;乙和丙生成盐Y。X的水溶液显碱性,焰色反应为黄色;乙受热分解产物是某种天然宝石的主要成分。请回答下列问题。

(1)乙的化学式为_________,丙可能的化学式为_________。Y的水溶液显(填“酸”“碱”或“中”) _________性。

(2)X的水溶液显碱性的原因(用离子方程式表示) _____________________________________,乙在水中的电离方程式为_________________________________________________。

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阴离子膜法电解装置如下图所示:

(1)写出用稀硫酸溶解碳酸锰反应的离子方程式:                                     

(2)已知Ksp (Fe(OH)3) = 4 ´10–38,假设溶液中Fe3+离子浓度为0.1 mol·L–1,则开始生成Fe(OH)3 沉淀的pH是_________,沉淀完全的pH是_________。(可能用到的数据:lg= -0.1  lg=0.2)

(3)已知不同金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如下表:

离子

Fe3+

A13+

Fe2+

Mn2+

Mg2+

开始沉淀的pH

1.2

3.7

7.0

7.8

9.3

沉淀完全的pH

3.7

4.7

9.6

9.8

10.8

 

加氨水调节溶液的pH等于6,则“滤渣(待处理)”的成分是            (写化学式),滤液中含有的阳离子有H+           (写符号)。

(4)在浸出液里锰元素只以Mn2+的形式存在,且滤渣A中也无MnO2,请用离子方程式解释原因:                                                                              

(5)电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向,则A电极是直流电源的      极。实际生产中,阳极以稀硫酸为电解液,阳极的电极反应式为                                     

(6)该工艺之所以采用阴离子交换膜,是为了防止Mn2+进入阳极区发生副反应生成MnO2造成资源浪费,写出该副反应的电极反应式:                                             

 

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阴离子膜法电解装置如图所示:

(1)写出用稀硫酸溶解碳酸锰反应的离子方程式                               

(2)在浸出液里锰元素只以Mn2+的形式存在,且滤渣中也无MnO2,请解释原因                                          .

(3)(5分)已知不同金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如下表:

加氨水调节溶液的pH等于6,则滤渣的成分是                              ,滤液中含有的阳离子有H+和                       

(4)电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向,则A电极是     极。实际生产中,阳极以稀硫酸为电解液,阳极的电极反应式为                     

(5)该工艺之所以采用阴离子交换膜,是为了防止Mn2+进入阳极区发生副反应生成MnO2造成资浪费,写出该副反应的电极反应式                                   。

 

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某种纯净水生产线的主要工艺流程如图:

阅读该纯净水生产线的有关资料后回答问题:

资料:反渗透器的核心部件是RO芯,RO芯是由多层反渗透复合膜组成的,原用于太空宇航员进行废水再生。RO芯的孔径很小,大约是普通细菌的1/600,细小固体,有机物杂质不能透过,简单离子、水可以通过。生产时为保证成品的质量,通常控制水压使成品产率在50%左右。

RO芯部分工作参数如下:

硬度

游离氯

有机物

<1.7 mg·L1

<0.1 mg·L1

0.1 mg·L1

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(1)纯净水一定是不含任何杂质的水吗?

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(3)水中的Ca2和Mg2是引起水的硬度的主要因素,硬度的表示方法是:将水中的Ca2和Mg2都看作Ca2,并将其质量折算成Ca2的质量,以1 L水中含有的CaO的质量来表示。可用一定浓度的Y溶液进行滴定,Y跟Ca2和Mg2都以等物质的量完全反应。该工厂现用地下水生产纯净水,取地下水样品25.0 mL,用0.0100 mol·L1 Y溶液滴定,完全反应时消耗Y溶液15.0 mL。试判断该地下水是否可直接用来生产纯净水?

 

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