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Ca^2＋、Mg^2＋可以往水中加入石灰和纯碱，试剂添加时先加________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Ca^2＋、Mg^2＋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^－、Ca^2＋、Mg^2＋、SO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）永久 （2）石灰 纯碱 过量的钙离子可通过纯碱沉淀下来 （3）H＋ NaCl （4）①B

②2Cl－－2e－ ＝Cl2↑ 电极上产生无色气体，溶液中出现少量白色沉淀

【解析】

试题分析：（1）由较多钙离子和镁离子以及硫酸根离子引起的硬水，属于永久硬水。

（2）纯碱除了除去原溶液中的Ca2＋还要除去加入的Ca2＋，因此一定把纯碱放在石灰的后面加入。

（3）利用阳离子交换原理，将失效后的NaR放入NaCl的溶液中，使其获得再生。

（4）①通电后，阳离子Na＋向着阴极移动，故B为阳离子交换膜；

②电解时，阴离子Cl－在阳极失电子生成Cl2，电极反应式为2Cl－－2e－ ＝Cl2↑；阴极区H＋得电子，生成H2同时产生OH－，与Mg2＋和Ca2＋反应生成氢氧化镁和氢氧化钙沉淀。

【考点定位】本题主要是考查水的硬度、沉淀溶解平衡常数的应用、盐的水解平衡的应用、电解原理的应用的知识

【名师点睛】本题是一道化学和生活相结合的题目，涉及硬水及其软化、电解原理、盐类水解应用等。难点是电解原理的应用，明确电解池的工作原理是解答的关键，注意电极反应式的书写方法：首先①判断阴阳极；②判断是电极材料放电还是溶液中的离子放电。然后①分析溶液中离子的种类；②根据离子放电顺序，分析电极反应。最后根据电极产物，写出电极反应式。