Question

磺化煤（表达式为NaR)是一种钠离子型离子交换剂，它能与硬水中的Ca²⁺、Mg²⁺交换而将其除去，从而使水软化。现代海水的淡化方法是使海水按顺序通过两种离子交换剂，其流程如图所示。

（1）现有氢型阳离子交换树脂（HR）和羟型阴离子交换树脂（ROH），则在图中的离子交换柱中应分别装入的离子交换树脂是（填表示式）：A柱为______ ______，B柱为____________。

（2）说明上述顺序的理由_______________________________________________。

 

Answer 1

【答案】

（1）HR          ROH?     （2）若先通过ROH，溶液中会生成较多的OH^-，使Mg²⁺转化为Mg（OH）₂沉淀，造成交换柱堵塞而使海水淡化失败

【解析】

试题分析：要使海水淡化，必须借助离子交换树脂的作用除去海水中的Na⁺,Ca²⁺,Mg²⁺及Cl^-等。由题目所给信息可知，HR为阳离子交换树脂，可交换Na⁺,Ca²⁺,Mg²⁺;ROH为阴离子交换树脂，可交换Cl^-。其交换反应为：HR+Na⁺＝NaR+H⁺,2HR+Ca²⁺（Mg²⁺）＝CaR₂（MgR₂）+2H⁺　ROH+Cl^-＝RCl+OH^-先通过HR树脂，可除去Na⁺,Ca²⁺,Mg²⁺，而此时海水呈酸性，再通过ROH树脂，可除去Cl^-等阴离子，且恰好酸碱中和，从而达到海水淡化的目的。若相反通过，则会导致通过ROH交换下来的OH^-与海水中的Mg²⁺反应生成Mg（OH）₂沉淀，造成交换柱堵塞，使海水淡化失败。

考点：考查离子交换树脂的有关应用与判断

点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。试题综合性强，贴近高考，侧重对学生能力的培养。该题的关键是明确离子交换树脂的原理，并能结合题意灵活运用即可，有利于培养学生的逻辑推理能力，提升学生的学科素养，也有助于调动学生的学习兴趣和学习积极性。