Question

水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

（1）天然水在净化处理过程中常加入明矾作混凝剂，其净水作用的原理是_____________(用离子方程式表示)。

（2）含有较多_____________的水称为硬水，家庭可以用肥皂水检验水的硬度，因为_____________。经查阅资料可知，硬度为1°的水是指每升水含10mgCaO或与之相当的物质(如7．lmgMgO)，已知水的硬度在8°以下的称为软水，在8°以上的称为硬水。现有某一品牌的山泉水中c(Ca²⁺)=1.2×l0^-3 mol/L，c(Mg²⁺)=6×l0^-4mol/L那么此水_____________(填“是”或“否”)属于硬水。

（3）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。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）海水资源的综合利用可获得一系列的化工产品，其中利用海水制得的食盐可制取纯碱，其简要流程如图所示：

①完成操作1所需的玻璃仪器有_____________。

②滤出晶体C后，从滤液D中提取氯化铵有两种方法：

方法一、通入氨气，冷却、加食盐，过滤；

方法二、不通氨气，冷却、加食盐，过滤．

对两种方法的评价正确的是_____________(填序号)

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

③提取的NH₄Cl中含有少量Fe²⁺、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）Ca2+、Mg2+；高级脂肪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；是（3）2Cl−−2e−=Cl2↑；溶液变红，有无色气体放出 b

（4）①漏斗、玻璃棒、烧杯；②ad；③使Fe3+完全水解为Fe(OH)3；Fe(OH)3、BaSO4

【解析】

试题分析：（1）天然水在净化处理过程中加入明矾作混凝剂，因明矾水解生成具有吸附作用的胶体，反应的离子方程式为Al3++3H2OAl(OH)3+3H+。

（2）某品牌山泉水中c（Ca2+）=1.2×10-3 mol/L，c（Mg2+）=6×10-4 mol/L，则c(CaO)= 1.2×l0-3 mol/L，c(Mg2+)=6.0×l0-4 mol/L；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=+=10.1°，所以此水属于硬水，故答案为：是；

（3）依据电渗析法淡化海水示意图分析，阴（阳）离子交换膜仅允许阴（阳）离子通过，所以阳极上是阴离子失电子发生氧化反应，海水中的氯离子失电子生成氯气，电极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，阴极是氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，阴极附近氢氧根离子浓度增大，在阴极附近加入无色酚酞，可以看到阴极附近溶液变红色，有无色气体放出；在电渗析法淡化海水示意图中阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，所以水在b处流出，故答案为：2Cl--2e-═Cl2↑；阴极附近溶液变红色，有无色气体放出；b；

（4）①通过流程可看出操作1为过滤，完成此操作需要的玻璃仪器为漏斗、玻璃棒和烧杯，故答案为：漏斗、玻璃棒、烧杯；

②滤液D中含有碳酸氢钠和氯化铵：a．方法一通入氨气，使溶液中的碳酸氢钠生成碳酸钠，再加食盐，过滤，析出的氯化铵纯度更高，正确。b．方法二没有通入氨气，冷却、加食盐，过滤，析出的氯化铵中会有碳酸氢钠，纯度不高，错误。c．方法一的滤液含有碳酸钠不可直接循环使用，错误。d．方法二的滤液主要成分还是碳酸氢钠和氯化铵，还有氯化钠，可直接循环使用，正确。综合所述选ad。

③提取的NH4Cl中含有少量Fe2+、SO42-。将产品溶解，加入H2O2，将亚铁离子氧化成铁离子，加热至沸，促使铁离子水解生成氢氧化铁沉淀，再加入BaCl2溶液，使硫酸根离子沉淀，过滤，蒸发结晶，得到工业氯化铵，所以滤渣的主要成分是Fe(OH)3、BaSO4，故答案为：使Fe3+完全水解为Fe(OH)3；Fe(OH)3、BaSO4。

考点：考查了海水资源及其综合利用；原电池和电解池的工作原理的相关知识。