Question

（10分）地球的海水总量约有1.4×10¹⁸t，是人类最大的资源库。

（1）如右图利用海水得到淡水的方法为               。

（2）电渗析法是近年发展起来的一种较好的海水淡化技术，其原理如右下图。a是电源的　　　　极；Ⅰ口排出的是　　　（填“淡水” 或“浓水”）。

（3）海水淡化后的浓水中含大量盐分（主要含有Mg^2＋、 Ca²⁺、Fe^3＋和SO₄^2－），排入水中会改变水质，排到土壤中会导致土壤盐碱化，故不能直接排放，可以与氯 碱工业联产。电解前需要把浓水精制，所需试剂主要包括：HCl、NaOH、  BaCl₂、Na₂CO₃等），其中HCl的作用主要 是                      

（4）铀是核反应最重要的燃料，其提炼技术直接关系着一个国家核工业或核武器的发展水平，海水中铀以UCl₄形式存在（以离子形式存在），每吨海水只含3.3毫克铀，海水总量极大，铀总量相当巨大。不少国家正在探索海水提铀的方法。现在，已经研制成功一种螯合型离子交换树脂，它专门吸附海水中的铀，而不吸附其他元素。其反应原理为：___________________________（树脂用HR代替），发生离子交换后的离子交换膜用酸处理还可再生并得到含铀的溶液，其反应原理为：________________________。

（5）离子交换树脂法是制备纯水（去离子水） 的主要方法。某阳离子交换树酯的局部结构可写成（右图）。该阳离子交换树脂是由单体苯乙烯和交联剂对二乙烯基苯聚合后再经__　      反应得到的。自来水与该离子交换树脂交换作用后显  　　    （填“酸性”、“碱性”或“中性”）。

（6）中国《生活用水卫生标准》中规定，水的总硬度不能过大。如果硬度过大，饮用后对人体健康与日常生活有一定影响。暂时硬水的硬度是由        （填阴离子符号）引起的，经       （填操作名称）后可被去掉。永久硬水的硬度可由离子交换法去掉。

Answer

（1）蒸馏法（2） 负、 淡水

（3）除去过量的Na2CO3，并调节溶液的pH值

（4）4HR＋U4＋===UR4＋4H＋ UR4＋4H＋===4HR＋U4＋

（5）磺化或取代、 酸性      （6）HCO3－  、 加热煮沸       

【解析】（1）根据装置图可知，该方法是利用太阳能蒸发海水，属于蒸馏法。

（2）在电场作用下海水的阳离子趋向阴极，阴离子趋向阳极，但阳离子只能透过阳膜，却被相邻的阴膜阻挡，阴离子与此相反，使不同间隔内交替集中阴离子和阳离子，形成含盐多的浓水和含盐少的淡水。由于和a电极相邻的是阳离子交换膜，所以a电极是电源的负极，Ⅰ口排出的是淡水。

（3）由于在除去杂质的过程中，会引入过量的碳酸钠，所以盐酸的作用是除去过量的Na2CO3，并调节溶液的pH值。

（4）根据离子交换树脂的原理可知，反应的方程式是4HR＋U4＋===UR4＋4H＋。如果增大氢离子浓度，所以发生离子交换后的离子交换膜用酸处理的方程式是UR4＋4H＋===4HR＋U4＋。

（5）根据结构简式可知，阳离子交换树脂是由单体苯乙烯和交联剂对二乙烯基苯聚合后再经磺化或取代生成的。由于磺酸基被取代后，溶液显酸性，所以自来水与该离子交换树脂交换作用后显酸性。

（6）暂时硬水的硬度是由HCO3－ 引起的，通过加热煮沸即可除去。