Question

（10分）地球的海水總量約有1.4×10¹⁸t，是人類最大的資源庫。

（1）如圖利用海水得到淡水的方法為               。

（2）電滲析法是近年發(fā)展起來的一種較好的海水淡化技術(shù)，其原理如下圖。

 

a是電源的　　　　極；Ⅰ口排出的是　　　（填“淡水”或“濃水”）。

（3）海水淡化后的濃水中含大量鹽分（主要含有Mg^2＋、Ca²⁺、Fe^3＋和SO₄^2－），排入水中會改變水質(zhì)，排到土壤中會導(dǎo)致土壤鹽堿化，故不能直接排放，可以與氯堿工業(yè)聯(lián)產(chǎn)。

電解前需要把濃水精制，所需試劑主要包括：HCl、NaOH、  BaCl₂、Na₂CO₃等），其中HCl的作用主要是                      

（4）鈾是核反應(yīng)最重要的燃料，其提煉技術(shù)直接關(guān)系著一個國家核工業(yè)或核武器的發(fā)展水平，海水中鈾以UCl₄形式存在（以離子形式存在），每噸海水只含3.3毫克鈾，海水總量極大，鈾總量相當(dāng)巨大。不少國家正在探索海水提鈾的方法�，F(xiàn)在，已經(jīng)研制成功一種螯合型離子交換樹脂，它專門吸附海水中的鈾，而不吸附其他元素。其反應(yīng)原理為：___________________________（樹脂用HR代替），發(fā)生離子交換后的離子交換膜用酸處理還可再生并得到含鈾的溶液，其反應(yīng)原理為：________________________。

（5）離子交換樹脂法是制備純水（去離子水） 的主要方法。某陽離子交換樹酯的局部結(jié)構(gòu)可寫成（右圖）。該陽離子交換樹脂是由單體苯乙烯和交聯(lián)劑對二乙烯基苯聚合后再經(jīng)__　      反應(yīng)得到的。自來水與該離子交換樹脂交換作用后顯  　　    （填“酸性”、“堿性”或“中性”）。

（6）中國《生活用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定，水的總硬度不能過大。如果硬度過大，飲用后對人體健康與日常生活有一定影響。暫時硬水的硬度是由        （填陰離子符號）引起的，經(jīng)       （填操作名稱）后可被去掉。永久硬水的硬度可由離子交換法去掉。

 

Answer 1

【答案】

(1)蒸餾法（1分）　(2)負(fù)（1分） 　淡水（1分）　(3)除去過量的Na₂CO₃，并調(diào)節(jié)溶液的pH值（1分）(4)4HR＋U^4＋===UR₄＋4H^＋　UR₄＋4H^＋===4HR＋U^4＋�。�2分）�。�5）磺化或取代（1分）    酸性（1分）（6）HCO₃^－（1分）   加熱煮沸（1分）

【解析】（1）根據(jù)裝置圖可知，應(yīng)該是蒸餾法。

（2）a電極的左側(cè)是陽膜，所以陽離子放電，因此是陰極，則a就是電源的負(fù)極；在交換膜的作用下，陰陽離子向兩極移動，所以Ⅰ口排出的是的淡水。

（3）由于碳酸鈉是過量的，所以鹽酸的作用是除去過量的Na₂CO₃，并調(diào)節(jié)溶液的pH值。

（4）根據(jù)離子交換樹脂的原理可知，HR中的氫離子和陽離子交換，所以方程式為4HR＋U^4＋===UR₄＋4H^＋；如果交換后的樹脂用酸處理，則陽離子再和氫離子重新交換，即UR₄＋4H^＋===4HR＋U^4＋。

（5）根據(jù)結(jié)構(gòu)簡式可知，單體中沒有磺酸基，但最終的生成物中含有，說明又經(jīng)過了磺化反應(yīng)；經(jīng)過交換，氫離子進(jìn)入水中，所以溶液顯酸性。

（6）暫時硬度是由HCO₃^－引起的，由于碳酸氫鹽受熱易分解，所以通過進(jìn)熱即可除去。