Question

南海某小島上，解放軍戰(zhàn)士為了尋找合適的飲用水源，對島上山泉水進(jìn)行分析化驗(yàn)，結(jié)果顯示水的硬度為28°（屬于硬水），主要含鈣離子、鎂離子、氯離子和硫酸根離子．請思考下列問題：
（1）該泉水屬于

 

硬水（填寫“暫時(shí)”或“永久”）．
（2）若要除去Ca²⁺、Mg²⁺可以往水中加入石灰和純堿，試劑填加時(shí)先加

 

后加

 

，原因是

 

．
（3）目前常用陽離子交換樹脂如NaR、HR來進(jìn)行水的軟化，若使用HR作為陽離子交換樹脂，則水中的Ca²⁺、Mg²⁺與交換樹脂的

 

起離子交換作用．若使用NaR作為陽離子交換樹脂失效后可放入5%～8%

 

溶液中再生．
（4）島上還可以用海水淡化來獲得淡水．下面是海水利用電滲析法獲得淡水的原理圖，已知海水中含Na⁺、Cl^-、Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等離子，電極為惰性電極．請分析下列問題：

①陽離子交換膜是指

 

（填“A”或“B”）．
②寫出通電后陽極區(qū)的電極反應(yīng)式：

 

；陰極區(qū)的現(xiàn)象是：

 

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)水的硬度是由鈣和鎂的硫酸鹽或氯化物等引起的，這種硬度叫做永久硬度；
（2）根據(jù)除雜時(shí)不能引入新的雜質(zhì)；
（3）根據(jù)陽離子交換樹脂可以實(shí)現(xiàn)陽離子之間的交換，陽離子交換樹脂交換出氫離子，若使用NaR作為陽離子交換樹脂失效后可放入5%～8%飽和食鹽水離子交換樹脂再生；
（4）①陰離子交換膜只允許陰離子自由通過，陽離子交換膜只允許陽離子自由通過；
②根據(jù)陽極是氯離子放電，陰極區(qū)是氫離子得到電子生成氫氣，氫氧根離子濃度增大．

解答：解：（1）因水的硬度是由鈣和鎂的硫酸鹽或氯化物等引起的，這種硬度叫做永久硬度，
故答案為：永久；
（2）因除雜時(shí)不能引入新的雜質(zhì)，過量的鈣離子通過純堿來除去，故先加石灰，后加純堿
故答案為：石灰，純堿；過量的鈣離子通過純堿來形成沉淀除去；
（3）根據(jù)陽離子交換樹脂可以實(shí)現(xiàn)陽離子之間的交換，陽離子交換樹脂交換出氫離子，若使用NaR作為陽離子交換樹脂失效后可放入5%～8%飽和食鹽水離子交換樹脂再生，
故答案為：氫離子，飽和食鹽水；
（4）①陰離子交換膜只允許陰離子自由通過，陽離子交換膜只允許陽離子自由通過，隔膜B和陰極相連，陰極是陽離子放電，所以隔膜B是陽離子交換膜，
故答案為：B；
②根據(jù)陽極是氯離子放電：2Cl^--2e^-═Cl₂↑，陰極區(qū)是氫離子得到電子生成氫氣，氫氧根離子濃度增大，和鈣離子，鎂離子形成沉淀，
故答案為：2Cl^--2e^-═Cl₂↑．出現(xiàn)白色沉淀．

點(diǎn)評：本題是一道化學(xué)和生活相結(jié)合的題目，注重知識的遷移應(yīng)用，難度不大，能較好的考查學(xué)生分析和解決問題的能力．