Question

水處理主要包括水的凈化、污水處理、硬水軟化和海水淡化等。
（1）水處理技術的核心是減少或除去水中的各種雜質離子。目前，______________________和是主要的去離子方法。
（2）ClO₂是一種性能優良的消毒劑，可將廢水中少量的S^2-、NO₂^-和CN^-等有毒有害的還原性離子氧化除去。寫出ClO₂將廢水中劇毒的CN^－氧化成無毒氣體的離子方程式______________________________。
（3）地下水往往含有鈣、鎂的碳酸鹽，自來水廠需要對地下水進行____________處理。把進行過離子交換的CaR₂（或MgR₂）型樹脂置于_______________中浸泡一段時間后便可再生。
（4）海水的淡化是除去海水中所含的鹽分，如圖是利用電滲析法由海水獲得淡水的原理圖。已知海水中含有Na⁺、Cl^-、Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等離子，電極為惰性電極。
①陽離子交換膜是指_______________(填“A”或“B”)；
②寫出通電后陽極區的電極反應式____________。

Answer 1

（8分）（1）離子交換法（1分）；膜分離法（1分） （2）2CN^-+2ClO₂＝2CO₂↑+N₂↑+2Cl^－（2分）
（3）軟化（1分）；鹽酸或酸（1分） （4）①B（1分） ②2Cl^――2e^－＝Cl₂↑（1分）

解析試題分析：（1）水處理技術的核心是減少或除去水中的各種雜質離子，主要的去離子方法是離子交換法和膜分離法。
（2）ClO₂氧化性較強，是常用的氧化劑，其中＋4價氯元素通常被還原為－1價。在該反應中而CN^－中＋2價碳元素通常被氧化成＋4價，而氮元素則容易被還原成0價形成氮氣，所以該反應等離子方程式是2CN^-+2ClO₂＝2CO₂↑+N₂↑+2Cl^－。
（3）地下水硬度較大，需要軟化，所以自來水廠需要對地下水進行軟化，陽離子交換樹脂（HR）可以實現陽離子之間的交換，陰離子交換樹脂交換出H⁺，生成CaR₂（或MgR₂），可用鹽酸或酸溶液使陰離子交換樹脂再生。
（4）①陰離子交換膜只允許陰離子自由通過，陽離子交換膜只允許陽離子自由通過，隔膜B和陰極相連，電解池陰極是陽離子放電，所以隔膜B是陽離子交換膜。
②電解池陽極是溶液中的氯離子放電，所以通電后陽極電極反應式是2Cl^――2e^－＝Cl₂↑。
考點：考查水的凈化、污水處理、硬水軟化、氧化還原反應的有關判斷以及電極反應式的書寫等