(2013•河南一模)水處理技術在生產、生活中應用廣泛.
題目:
(2013•河南一模)水處理技術在生產、生活中應用廣泛.
(1)含有較多______離子的水稱爲硬水.硬水加熱後產生碳酸鹽沉澱的離子方程式爲Ca2++2HCO3- △ .
解答:
(1)通常按水中Ca2+、Mg2+的多少,把天然水分爲硬水和軟水.含有較多Ca2+、Mg2+的水叫做硬水;如果水的硬度是由Ca(HCO3)2或Mg(HCO3)2所引起的,這種硬度叫做暫時硬度.具有暫時硬度的水可以用加熱的方法進行軟化,方程式爲Ca2++2HCO3-
△
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CaCO3↓+CO2↑+H2O或Mg2++2HCO3-
△
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MgCO3↓+CO2↑+H2O,
故答案爲:Ca2+、Mg2+;Ca2++2HCO3-
△
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CaCO3↓+CO2↑+H2O或Mg2++2HCO3-
△
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MgCO3↓+CO2↑+H2O;
(2)如果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.具有永久硬度的水可以採用離子交換法進行軟化.離子交換劑中陽離子與水中的Ca2+、Mg2+發生離子交換作用,使水得到淨化.如果硬水先通過ROH型陰離子交換樹脂時可能產生Mg(OH)2等沉澱而影響交換效果,所以先通過RH型陽離子交換樹脂.
故答案爲:RH;先通過陰離子交換樹脂可能生成Mg(OH)2等沉澱而影響樹脂交換效果;
(3)電滲析法是一種利用離子交換膜進行海水淡化的方法.在外加電場的作用下,水溶液中陰、陽離子會分別向兩極移動,如果在中間加上一種交換膜,就可能達到分離濃縮的目的.所以電滲析法淨化水時,使離子通過半透膜的推動力是電勢差或電場力,故答案爲:反滲透法;電勢差(或電場力);
(4)因爲水的電離程度極小,所以純水是幾乎不導電的,因此要檢驗蒸餾水的純度時,最簡單易行的方法是測定水的電導率或電阻率,故答案爲:電導率(或電阻率);
(5)某天然水中c(Ca2+)=1.2×10-3mol•L-1,c(Mg2+)=6×10-4mol•L-1,硬度爲1°的水是指每升水含10mgCaO或與之相當的物質(如7.1mgMgO);1L水中鈣離子物質的量=1.2×10-3mol,相當於CaO質量=1.2×10-3mol×56g/mol=67.2mg,1L水中鎂離子物質的量=6×10-4mol,相當於氧化鎂質量6×10-4mol×40g/mol=24mg,所以水的硬度=
67.2mg
10mg+
24mg
7.1mg=10.1°,故答案爲:10.1°.
試題解析:
(1)含鈣、鎂離子較多的水爲硬水,硬水加熱後產生碳酸鈣沉澱;
(2)軟化天然硬水時,RH型陽離子交換樹脂可交換硬水中的Ca2+、Mg2+離子,否則易生成Mg(OH)2等沉澱而影響樹脂交換效果;
(3)工業中利用反滲透法通過施加一定壓力使水分子通過半透膜而將大分子或離子截留,而獲得純淨水,利用電滲析法可使相應的離子通過半透膜以達到硬水軟化的效果;
(4)溶液的導電能力取決於溶液中的離子濃度大小,檢驗蒸餾水的純度時,最簡單的方法是測定水的導電率;
(5)硬度爲1°的水是指每升水含10mgCaO或與之相當的物質(如7.1mgMgO),將水中的Ca2+、Mg2+質量折算成CaO的質量計算得到.
名師點評:
本題考點: 物質的分離、提純的基本方法選擇與應用;難溶電解質的溶解平衡及沉澱轉化的本質.
考點點評: 本題考查硬水軟化的原理,做題時注意硬水的主要離子成分以及物質的性質,(5)中計算爲解答的易錯點,注意相關基礎知識的積累.
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