Question

【題目】南海某小島上，解放軍戰士為了尋找合適的飲用水源，對島上山泉水進行分析化驗，結果顯示水的硬度為28°(屬于硬水），主要含鈣離子、鎂離子、氯離子和硫酸根離子。請思考下列問題：

（1）該泉水屬于________硬水(填寫“暫時”或“永久”）。

（2）若要除去Ca2＋、Mg2＋可以往水中加入石灰和純堿，試劑添加時先加________后加________，原因是______________________。

（3）目前常用陽離子交換樹脂如NaR、HR來進行水的軟化，若使用HR作為陽離子交換樹脂，則水中的Ca2＋、Mg2＋與交換樹脂的________起離子交換作用。若使用NaR作為陽離子交換樹脂，失效后可放入5%～8%________溶液中再生。

（4）島上還可以用海水淡化來獲得淡水。下面是海水利用電滲析法獲得淡水的原理圖，已知海水中含Na＋、Cl－、Ca2＋、Mg2＋、SO等離子，電極為惰性電極。請分析下列問題：

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：__________；陰極區的現象是：____________。

Answer 1

【答案】（1）永久 （2）石灰 純堿 過量的鈣離子可通過純堿沉淀下來 （3）H＋ NaCl （4）①B

②2Cl－－2e－ ＝Cl2↑ 電極上產生無色氣體，溶液中出現少量白色沉淀

【解析】

試題分析：（1）由較多鈣離子和鎂離子以及硫酸根離子引起的硬水，屬于永久硬水。

（2）純堿除了除去原溶液中的Ca2＋還要除去加入的Ca2＋，因此一定把純堿放在石灰的后面加入。

（3）利用陽離子交換原理，將失效后的NaR放入NaCl的溶液中，使其獲得再生。

（4）①通電后，陽離子Na＋向著陰極移動，故B為陽離子交換膜；

②電解時，陰離子Cl－在陽極失電子生成Cl2，電極反應式為2Cl－－2e－ ＝Cl2↑；陰極區H＋得電子，生成H2同時產生OH－，與Mg2＋和Ca2＋反應生成氫氧化鎂和氫氧化鈣沉淀。