Question

【题目】【化学---选修2：化学与技术】水是生命之源，水的品质对于健康有着十分重要的意义。化学兴趣小组对某山泉水进行分析化验,结果显示水的硬度为28°(属于硬水),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）该泉水属于 硬水(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 后加 ，原因是 。

（3）目前常用阳离子交换树脂如NaR、HR来进行水的软化,若使用HR作为阳离子交换树脂则水中的Ca2+、Mg2+与交换树脂的 起离子交换作用。若使用NaR作为阳离子交换树脂失效后可放入5%-8% 溶液中再生。

（4）海水淡化是获得淡水的重要来源。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+、S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 (填A或B)。

②写出通电后阳极区的电极反应式 。阴极区的现象是: 。

Answer 1

【答案】（1）永久 （2）石灰 纯碱 过量的钙离子可通过纯碱使之沉淀下来

（3）H+ NaCl（4）①B ②2Cl-+2e-＝Cl2↑ 电极上产生无色气体,溶液中出现少量白色沉淀。

【解析】

试题分析：（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；

（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；

（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；

（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。

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，因此实验现象是电极上产生无色气体，溶液中出现少量白色沉淀。