Question

（1）粗盐中常含有泥沙和Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-等杂质，必须精制后才能供电解使用．精制时，粗盐溶于水过滤后，还要加入的试剂分别为①Na₂CO₃、②HCl（盐酸）、③BaCl₂，这3种试剂添加的合理顺序是

 

（填序号）．
（2）工业生产硫酸时，利用催化氧化反应将SO₂转化为SO₃是一个关键步骤．选择适宜的催化剂，是否可以提高SO₂的转化率？

 

（填“是”或“否”），是否可以增大该反应所放出的热量？

 

（填“是”或“否”）；
（3）水是一种重要的自然资源，天然水在净化处理过程中加入的混凝剂可以是

 

（填两种物质名称），其净水作用的原理是

 

．
（4）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

 

．
（5）若（4）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）₂

 

g，后加入Na₂CO₃

 

g．

Answer 1

考点：粗盐提纯,化学平衡的影响因素

专题：离子反应专题,化学平衡专题

分析：（1）抓住除钡离子要放在除碳酸根离子前、盐酸放在最后即可得到顺序关系；
（2）催化剂只影响反应速率，不影响化学平衡，所以不影响转化率和反应热，据此进行解答；
（3）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；
（4）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；
（5）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．

解答： 解：（1）应先加入过量BaCl₂，除去SO₄^2-，然后加过量Na₂CO₃，可除去Ca²⁺、Mg²⁺、人e³⁺等，过滤后加入盐酸可除去Na₂CO₃，
故答案为：③①②；
（2）催化剂只对反应速率有影响，催化剂不影响化学平衡，所以变化对二氧化硫的转化率产生影响，也不会影响反应放出的热量，
故答案为：否；否；
（3）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、硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁等，
故答案为：明矾、硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁（填其中任何两种）；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电的胶体，使其聚沉，达到净化目的；
（4）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=

67.2mg

10mg

=10°
故答案为：10°；
（5）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；镁离子物质的量为：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^-=CO₃^2-+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CO₃^2-的物质的量为：n（CO₃^2-）=22mol-8mol=14mol，
需要Na₂CO₃的质量为：m（Na₂CO₃）=14mol×106g/mol=1484g，
故答案为：740；1484．

点评：本题考查了粗盐的提纯、盐类水解的应用，题目难度中等，注意掌握净水方法和软化原理，计算水的硬度时需要理解题干信息，然后准确计算．