Question

水處理技術(shù)在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛．
（1）含有較多

 

離子的水稱為硬水．硬水加熱后產(chǎn)生碳酸鹽沉淀的離子方程式為

 

（寫出一個即可）．
（2）將RH型陽離子交換樹脂和ROH型陰離子交換樹脂串接來軟化天然硬水，應(yīng)該先使硬水通過

 

（填“RH”或“ROH”）型離子交換樹脂，原因是

 

．
（3）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，從而獲得純凈水的方法稱為

 

．電滲析法凈化水時，使離子通過半透膜的推動力是

 

．
（4）檢驗蒸餾水的純度時，最簡單易行的方法是測定水的

 

．
（5）硬度為1°的水是指每升水含10mg CaO或與之相當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)（如7.1mg MgO）．若某天然水中c（Ca²⁺）=1.2×10^-3mol/L，c（Mg²⁺）=6×10^-4mol/L，則此水的硬度為

 

．

Answer 1

考點：物質(zhì)的分離、提純的基本方法選擇與應(yīng)用,難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)

專題：實驗設(shè)計題

分析：（1）含鈣、鎂離子較多的水為硬水，硬水加熱后產(chǎn)生碳酸鈣沉淀；
（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等沉淀而影響樹脂交換效果；
（3）工業(yè)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，而獲得純凈水，利用電滲析法可使相應(yīng)的離子通過半透膜以達(dá)到硬水軟化的效果；
（4）溶液的導(dǎo)電能力取決于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(dǎo)電率；
（5）硬度為1°的水是指每升水含10mgCaO或與之相當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)（如7.1mgMgO），將水中的Ca²⁺、Mg²⁺質(zhì)量折算成CaO的質(zhì)量計算得到．

解答： 解：（1）通常按水中Ca²⁺、Mg²⁺的多少，把天然水分為硬水和軟水．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(jìn)行軟化，方程式為Ca²⁺+2HCO₃^-

△   .

CaCO₃↓+CO₂↑+H₂O或Mg²⁺+2HCO₃^-

△   .

MgCO₃↓+CO₂↑+H₂O，
故答案為：Ca²⁺、Mg²⁺；Ca²⁺+2HCO₃^-

△   .

CaCO₃↓+CO₂↑+H₂O或Mg²⁺+2HCO₃^-

△   .

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采用離子交換法進(jìn)行軟化．離子交換劑中陽離子與水中的Ca²⁺、Mg²⁺發(fā)生離子交換作用，使水得到凈化．如果硬水先通過ROH型陰離子交換樹脂時可能產(chǎn)生Mg（OH）₂等沉淀而影響交換效果，所以先通過RH型陽離子交換樹脂．
故答案為：RH；先通過陰離子交換樹脂可能生成Mg（OH）₂等沉淀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(jìn)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(dá)到分離濃縮的目的．所以電滲析法凈化水時，使離子通過半透膜的推動力是電勢差或電場力，故答案為：反滲透法；電勢差（或電場力）；
（4）因為水的電離程度極小，所以純水是幾乎不導(dǎo)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(dǎo)率或電阻率，故答案為：電導(dǎo)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，硬度為1°的水是指每升水含10mgCaO或與之相當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)（如7.1mgMgO）；1L水中鈣離子物質(zhì)的量=1.2×10^-3mol，相當(dāng)于CaO質(zhì)量=1.2×10^-3mol×56g/mol=67.2mg，1L水中鎂離子物質(zhì)的量=6×10^-4mol，相當(dāng)于氧化鎂質(zhì)量6×10^-4mol×40g/mol=24mg，所以水的硬度=

67.2mg

10mg

+

24mg

7.1mg

=10.1°，故答案為：10.1°．

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(zhì)的性質(zhì)，（5）中計算為解答的易錯點，注意相關(guān)基礎(chǔ)知識的積累．