Question

【题目】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．请回答下列问题：
（1）水质优劣直接影响人体健康．天然水在净化处理过程中加入的混凝剂可以是（填两种物质的名称），其净水作用的原理是
（2）水的净化与软化的区别是
（3）硬度为1°的水是指每升水含10mg CaO或与之相当的物质（如7.1mg MgO）．若某天然水中c（Ca2+）=1.2×10﹣3mol/L，c（Mg2+）=6×10﹣4mol/L，则此水的硬度为 ．
（4）若（3）中的天然水还含有c（HCO3﹣）=8×10﹣4mol/L，现要软化10m3这种天然水，则需先加入Ca（OH）2克，后加入Na2CO3克．
（5）如图是电渗析法淡化海水的原理图，其中，电极A接直流电源的正极，电极B接直流电源的负极．

①隔膜A是（填“阴”或“阳”）离子交换膜；
②某种海水样品，经分析含有大量的Na+、Cl﹣ ， 以及少量的K+、SO42﹣ ． 若用上述装置对该海水进行淡化，当淡化工作完成后，A、B、C三室中所得溶液（或液体）的pH分别为pHa、pHb、pHc ， 则其大小顺序为 ．

Answer 1

【答案】
（1）明矾、硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁；铝盐或铁盐在水中发生水解生成相应氢氧化物胶体，它可吸附天然水中悬浮物并破坏天然水中的其他带异电的胶体，使其聚沉，达到净化目的
（2）水的净化是用混凝剂（如明矾等）将水中胶体及悬浮物沉淀下来，而水的软化是除去水中的钙离子和镁离子
（3）10°
（4）740；1484
（5）阴；pHa＜pHb＜pHc
【解析】解：（1.）混凝剂是吸附水中的微小悬浮颗粒，凝聚成较大的颗粒，而快速沉降的主要作用，要具备水解生成胶体的性质，所以常有铝盐或铁盐在水中发生水解生成相应氢氧化物胶体，如明矾、硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁等，
所以答案是：明矾、硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁；铝盐或铁盐在水中发生水解生成相应氢氧化物胶体，它可吸附天然水中悬浮物并破坏天然水中的其他带异电的胶体，使其聚沉，达到净化目的；
（2.）水的净化是除去悬浮性杂质，一般用明矾进行；水的软化是降低Ca2+、Mg2+的浓度，方法很多，有离子交换法、石灰纯碱法等，
所以答案是：水的净化是用混凝剂（如明矾等）将水中胶体及悬浮物沉淀下来，而水的软化是除去水中的钙离子和镁离子；
（3.）某天然水中c（Ca2+）=1.2×10﹣3molL﹣1 ， c（Mg2+）=6×10﹣4molL﹣1 ， 硬度为1°的水是指每升水含10mgCaO或与之相当的物质（如7.1mgMgO）；1L水中钙离子物质的量=1.2×10﹣3mol，相当于CaO质量=1.2×10﹣3mol×56g/mol=67.2mg，1L水中镁离子物质的量=6×10﹣4mol，相当于氧化镁质量6×10﹣4mol×40g/mol=24mg，所以水的硬度= + =10°所以答案是：10°；
（4.）10m3这种天然水水中含有钙离子物质的量=10×103L×1.2×10﹣3molL﹣1=12mol；镁离子物质的量=10×103L×6×10﹣4molL﹣1=6mol；碳酸氢根离子物质的量=10×103L×8×10﹣4molL﹣1=8mol；加入氢氧化钙发生的反应为：

Mg2+	+	2OH﹣	=	Mg（OH）2↓
1		2		1
6mol		12mol		8mol

HCO3﹣		+	OH﹣	=	CO32﹣	+	H2O
1			1
8mol			8mol

共需氢氧根物质的量20mol；
需要Ca（OH）2物质的量10mol，氢氧化钙质量为74g/mol×10mol=740g，
水溶液中Ca2+物质的量为12mol+10mol=22mol，
其中需要加入的 碳酸根离子为22mol﹣8mol=14mol，需要碳酸钠的质量为14mol×106g/mol=1484g，所以答案是：740；1484；
（5.）①阴离子交换膜只允许阴离子自由通过，阳离子交换膜只允许阳离子自由通过，隔膜A和阳极相连，阳极是阴离子放电，所以隔膜A是阴离子交换膜，所以答案是：阴离子交换膜；②电解池的阴极是氢离子放电，阳极是氢氧根离子放电，隔膜A是阴离子交换膜，隔膜C是阳离子交换膜，则导致A室显酸性，B室显中性，C室显碱性，所以pH大小顺序为：pHa＜pHb＜pHc ， 所以答案是：pHa＜pHb＜pHc ．