Question

南海某小岛上，解放军战士为了寻找合适的饮用水源，对岛上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）岛上还可以用海水淡化来获得淡水。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＋、SO42－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分）

（2）石灰??????? 纯碱????? 过量的钙离子可用纯碱沉淀下来（每空2分）

（3）H+?????????????? NaCl?? (每空1分)

（4）①B?? (1分)???? ②2Cl--2e-= Cl2↑??????? 有气体放出，

【解析】

试题分析：（1）永久性硬水是指硫酸镁、硫酸钙等盐类加热煮沸后不能不能除去的硬度，而含碳酸氢镁、碳酸氢钙的硬水可通过加热煮沸后沉淀除去，称为暂时性硬水，本题中的硬水中含硫酸根离子和氯离子，不含碳酸氢根离子，所以是永久性硬水

（2）石灰只与镁离子反应不和钙离子反应，而纯碱和二者都反应，所以先加石灰，后加纯碱，原因是过量的钙离子可用纯碱沉淀下来

（3）阳离子交换树脂与其同号离子进行交换，所以Ca2＋、Mg2＋与交换树脂的H+交换, 若使用NaR作为阳离子交换树脂,则Ca2＋、Mg2＋与交换树脂的Na+交换，失效后，放在氯化钠的溶液里即可

（4）①通电后钙镁离子应移向电源负极，所以B为阳离子交换膜

②阳极区是阴离子放电，按照离子的放电顺序是氯离子放电，电极反应方程式为：2Cl--2e-= Cl2↑；阴极区是氢离子放电，所以阴极区有气体放出，同时由于氢离子放电导致阴极区氢氧根离子浓度增大，定向移动来的钙镁离子与氢氧根离子结合形成沉淀

考点：考查硬水中钙镁离子的除去方法，电解中离子放电顺序、离子的定向移动