Question

（1）粗鹽中常含有泥沙和Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-等雜質(zhì)，必須精制后才能供電解使用．精制時(shí)，粗鹽溶于水過(guò)濾后，還要加入的試劑分別為①Na₂CO₃、②HCl（鹽酸）、③BaCl₂，這3種試劑添加的合理順序是

 

（填序號(hào)）．
（2）工業(yè)生產(chǎn)硫酸時(shí)，利用催化氧化反應(yīng)將SO₂轉(zhuǎn)化為SO₃是一個(gè)關(guān)鍵步驟．選擇適宜的催化劑，是否可以提高SO₂的轉(zhuǎn)化率？

 

（填“是”或“否”），是否可以增大該反應(yīng)所放出的熱量？

 

（填“是”或“否”）；
（3）水是一種重要的自然資源，天然水在凈化處理過(guò)程中加入的混凝劑可以是

 

（填兩種物質(zhì)名稱(chēng)），其凈水作用的原理是

 

．
（4）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

 

．
（5）若（4）中的天然水還含有c（HCO₃^-）=8×10^-4mol/L，現(xiàn)要軟化10m³這種天然水，則需先加入Ca（OH）₂

 

g，后加入Na₂CO₃

 

g．

Answer 1

考點(diǎn)：粗鹽提純,化學(xué)平衡的影響因素

專(zhuān)題：離子反應(yīng)專(zhuān)題,化學(xué)平衡專(zhuān)題

分析：（1）抓住除鋇離子要放在除碳酸根離子前、鹽酸放在最后即可得到順序關(guān)系；
（2）催化劑只影響反應(yīng)速率，不影響化學(xué)平衡，所以不影響轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)熱，據(jù)此進(jìn)行解答；
（3）混凝劑是溶液中水解生成膠體的鹽類(lèi)，凈水作用是吸附懸浮雜質(zhì)使其聚沉達(dá)到凈化目的；
（4）依據(jù)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(jì)算得到；
（5）硬水軟化需要把鈣離子和鎂離子全部沉淀，加入氫氧化鈣和鎂離子、碳酸氫根離子反應(yīng)，加入碳酸鈉沉淀鈣離子．

解答： 解：（1）應(yīng)先加入過(guò)量BaCl₂，除去SO₄^2-，然后加過(guò)量Na₂CO₃，可除去Ca²⁺、Mg²⁺、人e³⁺等，過(guò)濾后加入鹽酸可除去Na₂CO₃，
故答案為：③①②；
（2）催化劑只對(duì)反應(yīng)速率有影響，催化劑不影響化學(xué)平衡，所以變化對(duì)二氧化硫的轉(zhuǎn)化率產(chǎn)生影響，也不會(huì)影響反應(yīng)放出的熱量，
故答案為：否；否；
（3）混凝劑是吸附水中的微小懸浮顆粒，凝聚成較大的顆粒，而快速沉降的主要作用，要具備水解生成膠體的性質(zhì)，所以常有鋁鹽或鐵鹽在水中發(fā)生水解生成相應(yīng)氫氧化物膠體，如明礬、硫酸鋁、硫酸鐵、硫酸亞鐵等，
故答案為：明礬、硫酸鋁、硫酸鐵、硫酸亞鐵（填其中任何兩種）；鋁鹽或鐵鹽在水中發(fā)生水解生成相應(yīng)氫氧化物膠體，它可吸附天然水中懸浮物并破壞天然水中的其他帶異電的膠體，使其聚沉，達(dá)到凈化目的；
（4）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

=10°
故答案為：10°；
（5）10m³這種天然水水中含有鈣離子物質(zhì)的量=10×10³L×1.2×10^-3mol?L^-1=12mol；鎂離子物質(zhì)的量為：10×10³L×6×10^-4mol?L^-1=6mol；碳酸氫根離子物質(zhì)的量=10×10³L×8×10^-4mol?L^-1=8mol；加入氫氧化鈣發(fā)生的反應(yīng)為：
Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓  HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O
1     2               1    1   1
6mol 12mol          8mol  8mol 8mol
共需氫氧根物質(zhì)的量20mol；
需要Ca（OH）₂物質(zhì)的量10mol，氫氧化鈣質(zhì)量為74g/mol×10mol=740g，
水溶液中Ca²⁺物質(zhì)的量為12mol+10mol=22mol，
其中需要加入的CO₃^2-的物質(zhì)的量為：n（CO₃^2-）=22mol-8mol=14mol，
需要Na₂CO₃的質(zhì)量為：m（Na₂CO₃）=14mol×106g/mol=1484g，
故答案為：740；1484．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了粗鹽的提純、鹽類(lèi)水解的應(yīng)用，題目難度中等，注意掌握凈水方法和軟化原理，計(jì)算水的硬度時(shí)需要理解題干信息，然后準(zhǔn)確計(jì)算．