Question

南海某小岛上，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，结果显示水的硬度为28°（属于硬水），主要含钙离子、镁离子、氯离子和硫酸根离子．请思考下列问题：
（1）该泉水属于

 

硬水（填写“暂时”或“永久”）．
（2）若要除去Ca²⁺、Mg²⁺可以往水中加入石灰和纯碱，试剂填加时先加

 

后加

 

，原因是

 

．
（3）目前常用阳离子交换树脂如NaR、HR来进行水的软化，若使用HR作为阳离子交换树脂，则水中的Ca²⁺、Mg²⁺与交换树脂的

 

起离子交换作用．若使用NaR作为阳离子交换树脂失效后可放入5%～8%

 

溶液中再生．
（4）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

分析：（1）根据水的硬度是由钙和镁的硫酸盐或氯化物等引起的，这种硬度叫做永久硬度；
（2）根据除杂时不能引入新的杂质；
（3）根据阳离子交换树脂可以实现阳离子之间的交换，阳离子交换树脂交换出氢离子，若使用NaR作为阳离子交换树脂失效后可放入5%～8%饱和食盐水离子交换树脂再生；
（4）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；
②根据阳极是氯离子放电，阴极区是氢离子得到电子生成氢气，氢氧根离子浓度增大．

解答：解：（1）因水的硬度是由钙和镁的硫酸盐或氯化物等引起的，这种硬度叫做永久硬度，
故答案为：永久；
（2）因除杂时不能引入新的杂质，过量的钙离子通过纯碱来除去，故先加石灰，后加纯碱
故答案为：石灰，纯碱；过量的钙离子通过纯碱来形成沉淀除去；
（3）根据阳离子交换树脂可以实现阳离子之间的交换，阳离子交换树脂交换出氢离子，若使用NaR作为阳离子交换树脂失效后可放入5%～8%饱和食盐水离子交换树脂再生，
故答案为：氢离子，饱和食盐水；
（4）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B和阴极相连，阴极是阳离子放电，所以隔膜B是阳离子交换膜，
故答案为：B；
②根据阳极是氯离子放电：2Cl^--2e^-═Cl₂↑，阴极区是氢离子得到电子生成氢气，氢氧根离子浓度增大，和钙离子，镁离子形成沉淀，
故答案为：2Cl^--2e^-═Cl₂↑．出现白色沉淀．

点评：本题是一道化学和生活相结合的题目，注重知识的迁移应用，难度不大，能较好的考查学生分析和解决问题的能力．