Question

磺化煤（表達式為NaR）是一種鈉離子型離子交換劑，它能與硬水中的Ca²⁺、Mg²⁺交換而將其除去，從而使水軟化．現(xiàn)代海水的淡化方法是使海水按順序通過兩種離子交換劑，其流程如圖所示．
（1）現(xiàn)有氫型陽離子交換樹脂（HR）和羥型陰離子交換樹脂（ROH），則在圖中的離子交換柱中應分別裝入的離子交換樹脂是（填表示式）：A柱為

 

，B柱為

 

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（2）說明上述順序的理由

 

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Answer 1

考點：海水資源及其綜合利用,物質(zhì)的分離、提純和除雜

專題：化學應用

分析：要使海水淡化，必須除去海水中的Na⁺，Ca²⁺，Mg²⁺及Cl^-等，由題目所給信息可知，HR為陽離子交換樹脂，可交換Na⁺，Ca²⁺，Mg²⁺；ROH為陰離子交換樹脂，可交換Cl^-，通過HR、ROH離子交換樹脂除去Na⁺，Ca²⁺，Mg²⁺及Cl^-等，在除去這些離子是不能先生成沉淀而阻塞交換柱，據(jù)此分析解答．

解答： ?解：要使海水淡化，必須借助離子交換樹脂的作用除去海水中的Na⁺，Ca²⁺，Mg²⁺及Cl^-等，由題目所給信息可知，HR為陽離子交換樹脂，可交換Na⁺，Ca²⁺，Mg²⁺；ROH為陰離子交換樹脂，可交換Cl^-．其交換反應為：HR+Na⁺═NaR+H⁺，2HR+Ca²⁺（Mg²⁺）═CaR₂（MgR₂）+2H⁺，ROH+Cl^-═RCl+OH^-先通過HR樹脂，可除去Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺，而此時海水呈酸性，再通過ROH樹脂，可除去Cl^-等陰離子，且恰好酸堿中和，從而達到海水淡化的目的；若相反通過，則會導致通過ROH交換下來的OH^-與海水中的Mg²⁺反應生成Mg（OH）₂沉淀，造成交換柱堵塞，使海水淡化失敗，
（1）通過以上分析知，A柱為HR、B柱為ROH，故答案為：HR；ROH；
（2）通過以上分析知，若先通過ROH，溶液中會生成較多的OH^-，使Mg²⁺轉(zhuǎn)化為Mg（OH）₂沉淀，造成交換柱堵塞而使海水淡化失敗，所以先通入HR后通過ROH，故答案為：若先通過ROH，溶液中會生成較多的OH^-，使Mg²⁺轉(zhuǎn)化為Mg（OH）₂沉淀，造成交換柱堵塞而使海水淡化失敗．

點評：本題考查了海水資源的淡化，明確離子交換樹脂交換原理是解本題關鍵，再結(jié)合Mg（OH）₂的性質(zhì)分析解答，題目難度不大．