水是一種重要的自然資源，是人類賴以生存不可缺少的物質．請回答下列問題：（1）水質優劣直接影響人體健康．天然水在...

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問題詳情：

水是一種重要的自然資源，是人類賴以生存不可缺少的物質．請回答下列問題：

（1）水質優劣直接影響人體健康．天然水在淨化處理過程中加入的混凝劑可以是　　（填兩種物質的名稱），其淨水作用的原理是　　．

（2）水的淨化與軟化的區別是　　．

（3）硬度為1°的水是指每升水含10mg CaO或與之相當的物質（如7.1mg MgO）．若某天然水中c（Ca2+）=1.2×10﹣3mol/L，c（Mg2+）=6×10﹣4mol/L，則此水的硬度為　　．

（4）若（3）中的天然水還含有c（HCO3﹣）=8×10﹣4mol/L，現要軟化10m3這種天然水，則需先加入Ca（OH）2　　g，後加入Na2CO3　　g．

（5）如圖是電滲析法淡化海水的原理圖．其中，電極A接直流電源的正極，電極B接直流電源的負極．

①隔膜A是　　離子交換膜（填“*”或“陽”）．

②某種海水樣品，經分析含有大量的Na+，Cl﹣，以及少量的K+，SO42﹣．若用上述裝置對該海水進行淡化，當淡化工作完成後，A，B，C三室中所得溶液（或液體）的pH分別為pHa、pHb、pHc，則其大小順序為　　．

【回答】

【考點】原電池和電解池的工作原理；化學方程式的有關計算．

【專題】電化學專題；利用化學方程式的計算．

【分析】（1）天然水在淨化處理過程中加入的混凝劑，其淨水原理是利用鹽水解生成的膠體吸附水中懸浮物；

（2）淨化水是除去懸浮雜質，軟化水是除去鈣鎂離子；

（3）依據硬度為1°的水是指每升水含10mgCaO或與之相當的物質（如7.1mgMgO），將水中的Ca2+、Mg2+質量折算成CaO的質量計算得到；

（4）硬水軟化需要把鈣離子和鎂離子全部沉澱，加入*氧化鈣和鎂離子、碳**根離子反應，加入碳**沉澱鈣離子；

（5）*離子交換膜只允許*離子自由通過，陽離子交換膜只允許陽離子自由通過；電解池的*極是*離子放電，陽極是*氧根離子放電．

【解答】解：（1）天然水在淨化處理過程中加入的混凝劑可以是明*、硫*鋁、硫*鐵、硫*亞鐵等（填其中任意兩種），其淨水作用的原理是鋁鹽或鐵鹽在水中發生水解生成相應的*氧化物膠體，它可吸附天然水中懸浮物，並破壞水中帶其他異電的膠體，使其聚沉達到淨水的目的，

故*為：明*、硫*鋁、硫*鐵、硫*亞鐵等（填其中任意兩種）；

鋁鹽或鐵鹽在水中發生水解生成相應的*氧化物膠體，它可吸附天然水中懸浮物，並破壞水中帶其他異電的膠體，使其聚沉達到淨水的目的；

（2）水的淨化是除去懸浮*雜質，一般用明*進行；水的軟化是降低Ca2+、Mg2+的濃度，方法很多，有離子交換法、石灰純鹼法等，

故*為：水的淨化是通過混凝劑（如明*等）將水中的膠體及懸浮物除去，而水的軟化是使水中的Ca2+、Mg2+濃度減小；

（3）某天然水中c（Ca2+）=1.2×10﹣3mol•L﹣1，c（Mg2+）=6×10﹣4mol•L﹣1，硬度為1°的水是指每升水含10mgCaO或與之相當的物質（如7.1mgMgO）；1L水中鈣離子物質的量=1.2×10﹣3mol，相當於CaO質量=1.2×10﹣3mol×56g/mol=67.2mg，1L水中鎂離子物質的量=6×10﹣4mol，相當於氧化鎂質量6×10﹣4mol×40g/mol=24mg，所以水的硬度==10°故*為：10°；

（4）10m3這種天然水水中含有鈣離子物質的量=10×103L×1.2×10﹣3mol•L﹣1=12mol；鎂離子物質的量=10×103L×6×10﹣4mol•L﹣1=6mol；碳**根離子物質的量=10×103L×8×10﹣4mol•L﹣1=8mol；加入*氧化鈣發生的反應為：

Mg2++2OH﹣=Mg（OH）2↓ HCO3﹣+OH﹣=CO32﹣+H2O

1 2 1 1 1

6mol 12mol 8mol 8mol 8mol

共需*氧根物質的量20mol；

需要Ca（OH）2物質的量10mol，*氧化鈣質量為74g/mol×10mol=740g，

水溶液中Ca2+物質的量為12mol+10mol=22mol，

其中需要加入的碳*根離子為22mol﹣8mol=14mol，需要碳**的質量為14mol×106g/mol=1484g，

故*為：740；1484；

（5）①*離子交換膜只允許*離子自由通過，陽離子交換膜只允許陽離子自由通過，隔膜A和陽極相連，陽極是*離子放電，所以隔膜A是*離子交換膜，故*為：*；

②電解池的*極是*離子放電，陽極是*氧根離子放電，隔膜A是*離子交換膜，隔膜C是陽離子交換膜，則導致A室顯**，B室顯中*，C室顯鹼*，所以pH大小順序為：pHa＜pHb＜pHc，故*為：pHa＜pHb＜pHc．

【點評】本題考查電解原理、水的硬度及水的淨化等知識點，為高頻考點，明確電解池中各個電極發生的反應、水硬度計算方法是解本題關鍵，側重考查學生分析計算能力，題目難度不大．