Question

【化学---选修2：化学与技术】

南海某小岛上，可利用的淡水资源相当匮乏，解放军战士为了寻找合适的饮用水源，对岛上山泉水进行分析化验，结果显示山泉水属于硬水。

（1）硬水是指含有较多______________的水，硬水加热后产生沉淀的离子方程式为：________________________________(写出生成一种沉淀物的即可) 。

（2）硬度为1°的水是指每升水含10 mg CaO或与之相当的物质（如7.1 mg MgO），已知水的硬度在8°以下的称为软水，在8°以上的称为硬水。已知岛上山泉水中c( Ca²⁺)=1.2×10^-3 mol/L，c(Mg²⁺) =6×l0^-4 mol/L，那么此水       （填“是”或“否”）属于硬水。

（3）离子交换法是软化水的常用方法。聚丙烯酸钠是一种离子交换树脂，写出聚丙烯酸钠单体的结构简式                   。

（4）解放军战士通常向水中加入明矾净水，请用离子方程式解释其净水原理：               。

（5）岛上还可以用海水淡化来获得淡水。下面是海水利用电渗析法获得淡水的原理图，已知海水中含Na⁺、Cl^－、Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2－等离子，电极为惰性电极。请分析下列问题：

①阳离子交换膜是指            （填A或B）。

②写出通电后阳极区的电极反应式             ，阴极区的现象是：                。

Answer

（1）C a2+、 M g2+ Ca2++ 2HCO3— CaCO 3↓+CO 2↑+H 2O

(或  Mg2++ 2HCO3 MgCO3↓+CO2↑+H2O  MgCO3+2H2O=Mg(OH)2+CO2↑+H2O )

是

（3）CH2=CHCOONa

（4）Al3++3H2OAl(OH)3（胶体）+3H+

（5）①B ② 2Cl－－2e－ = Cl2↑ 电极上产生气泡，溶液中出现少量白色沉淀

【解析】

试题分析：（1）硬水是指含有较多C a2+、 M g2+ 的水；硬水加热后产生碳酸钙沉淀，离子方程式为Ca2++ 2HCO3— CaCO 3↓+CO 2↑+H 2º；（2）硬度为1°的水是指每升水含10 mg CaO，即C a2+的物质的量浓度为10-4 mol/L；山泉水中c( Ca2+)=1.2×10-3 mol/L，c(Mg2+) =6×l0-4 mol/L，相当于C a2+的物质的量浓度为18×l0-4 mol/L，所以属于硬水；（3）聚丙烯酸钠的单体是丙烯酸钠，其结构简式为CH2=CHCOONa；（4）明矾净水，是铝离子水解生成氢氧化铝胶体，吸附水中杂质，原理为Al3++3H2OAl(OH)3（胶体）+3H+；（5） ①电解时，阳离子移向阴极、阴离子移向阳极，所以B阳离子交换膜、A为阴离子交换膜；②通电后阳极区的电极反应式2Cl－－2e－ = Cl2↑；阴极反应为，所以阴极现象为电极上产生气泡，溶液中出现少量白色沉淀。。

考点：本题考查化学与技术。