Question

[化学—选修2化学与技术]《科学》曾评出10大科技突破，其中“火星上‘找’到水的影子”名列第一。水是一种重要的自然资源，是人类赖以生存不可缺少的物质。水质优劣直接影响人体健康。海洋是化学资源宝库，海洋资源的综合利用具有广阔的前景。人类把海水淡化，就可以得到大量的饮用水，常规蒸馏法，技术和工艺比较完备，但也存在较大缺陷，大量推广离子交换法和电渗析法。

（1）天然水在净化处理过程中加入明矾做混凝剂，其净水作用的原理是_________（用离子方程式表示）

（2）家庭用水可以用肥皂水检验其硬度，因为               。家用净水器中装有活性炭和阳离子交换树脂（NaR)，用过的阳离子交换树脂放入          中可再生。

（3）电渗析法淡化海水的示意图如图所示，其中阴(阳)离子交换膜仅允许阴(阳)离子通过。

阳极的主要电极反应式是________。在阴极附近加入无色酚酞，看到的现象是___________________________。淡水的出口为________(填“a”“b”或“c”)。

（4）利用海水制得的食盐，制取纯碱的简要过程如下：向饱和食盐水中先通入气体A，后通入气体B，充分反应后过滤得到晶体C和滤液D，将晶体C灼烧即可制得纯碱。

①滤出晶体C后，从滤液D中提取氯化铵有两种方法：

方法一、通入氨，冷却、加食盐，过滤；

方法二、不通氨，冷却、加食盐，过滤。

对两种方法的评价正确的是（选填编号）_____________。

a．方法一析出的氯化铵纯度更高          b．方法二析出的氯化铵纯度更高

c．方法一的滤液可直接循环使用          d．方法二的滤液可直接循环使用

②提取的NH₄Cl中含有少量Fe^2＋、SO₄^2―。将产品溶解，加入H₂O₂，加热至沸，再加入BaCl₂溶液，过滤，蒸发结晶，得到工业氯化铵。加热至沸的目的是___________。滤渣的主要成分是_______________、____________________。

Answer

（1）Al3++3H2OAl(OH)3+3H+；（2）硬质酸钠与硬水中的钙离子、镁离子形成硬脂酸钙、硬脂酸镁沉淀，食盐水；（3）2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极附近溶液变红色，有无色气体放出，b；（4）①ad；②使Fe3+完全水解为Fe(OH)3，Fe(OH)3、BaSO4。

【解析】

试题分析：(1)明矾净水，利用Al3＋水解成胶体，因为胶体表面积比较大，吸附水中的杂质，达到净水的目的，Al3＋＋3H3OAl(OH)3(胶体)＋3H＋；（2）水的硬度：含有较多的Ca2＋、Mg2＋、SO42－的水，肥皂水是硬脂酸钠的水溶液，硬脂酸根离子与水中的Ca2＋、Mg2＋结合生成硬脂酸钙和硬脂酸镁沉淀，肥皂泡少，放入食盐水中进行离子之间的交换，达到再生；（3）根据电解原理，阳极应是阴离子放电，即2Cl－－2e－=Cl2↑，阴极应是阳离子放电，2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，因此在阴极溶液变红，且有无色气体放出，根据电极反应式，b处为淡水出口；（4）①工业上制取纯碱，向饱和食盐水中通入NH3，再通入CO2，有碳酸氢钠晶体析出，然后加热得到碳酸钠，滤液是氯化铵溶液，母液中含有氯化铵，通入氨气，冷却、加食盐，有利于氯化铵的析出，初纯度较高，过滤后滤液中含有氨气，不能直接循环使用，而②的滤液可直接循环使用，因此ad正确；②实验是除去Fe2＋、SO42－，加入H2O2把Fe2＋氧化成Fe3＋，Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，盐类水解属于吸热反应，加热煮沸的目的促使反应向正反应方向进行，根据信息，滤渣的成分是Fe(OH)3、BaSO4。

考点：考查工艺流程问题、盐类水解、电解原理、物质的除杂等知识。