Question

【化學(xué)--選修2化學(xué)與技術(shù)】
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(zhì)．水質(zhì)優(yōu)劣直接影響人體健康．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）天然水中溶解的氣體主要有

 

、

 

（填化學(xué)式）．
（2）檢驗(yàn)蒸餾水的純度時(shí)，最簡(jiǎn)單易行的方法是測(cè)定水的

 

．
（3）水的凈化與軟化的區(qū)別是：水的凈化是用混凝劑（如明礬等）使

 

，而水的軟化是

 

．
（4）通過(guò)施加一定壓力使水分子透過(guò)半透膜而將大分子或離子截留，從而使水得以凈化的方法稱為

 

；電滲析法凈化水時(shí)，使離子通過(guò)半透膜的推動(dòng)力是

 

．
（5）某天然水中、c（Ca²⁺）=1.2×10^-3mol/L，c（Mg²⁺）=6×10^-4mol/L、c（HCO

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）=8×10^-4mol/L．要軟化10m³這種天然水，需先加入Ca（OH）₂

 

g，再加入Na₂CO₃

 

g．

Answer 1

分析：（1）天然水中溶有氧氣、氮?dú)狻⒍�氧化碳等�?br />（2）蒸餾水為純水，導(dǎo)電性很弱；
（3）明礬中鋁離子水解生成膠體，水的軟化為降低水中鈣、鎂離子濃度；
（4）只使水分子透過(guò)半透膜，為反滲透法；電滲析法凈化水時(shí)，使離子通過(guò)半透膜的推動(dòng)力，為外加電源產(chǎn)生的電場(chǎng)力或電勢(shì)差；
（5）10m³這種天然水，n（Ca²⁺）=1.2×10^-3mol/L×10×1000L=12mol，n（Mg²⁺）=6×10^-4mol/L×10×1000L=6mol，n（HCO₃^-）=8×10^-4mol/L×10×1000L=8mol，加堿先與碳酸氫根離子反應(yīng)，然后與鎂離子轉(zhuǎn)化為沉淀，最后加碳酸鈉除去鈣離子．

解答：解：（1）天然水中溶有氧氣、氮?dú)狻⒍�氧化碳等，故答案為：O₂；CO₂（或N₂）；
（2）蒸餾水為純水，導(dǎo)電性很弱，則檢驗(yàn)蒸餾水的純度時(shí)，最簡(jiǎn)單易行的方法是測(cè)定水的電導(dǎo)率或電阻率，故答案為：電導(dǎo)率或電阻率；
（3）明礬中鋁離子水解生成膠體，使水中膠體及懸浮物沉淀下來(lái)，水的軟化為降低水中鈣、鎂離子濃度，故答案為：水中膠體及懸浮物沉淀下來(lái)；除去水中Ca²⁺和Mg²⁺；
（4）只使水分子透過(guò)半透膜，為反滲透法；電滲析法凈化水時(shí)，使離子通過(guò)半透膜的推動(dòng)力，為電場(chǎng)力或電勢(shì)差，故答案為：反滲透法；電場(chǎng)力或電勢(shì)差；
（5）10m³這種天然水，n（Ca²⁺）=1.2×10^-3mol/L×10×1000L=12mol，n（Mg²⁺）=6×10^-4mol/L×10×1000L=6mol，n（HCO₃^-）=8×10^-4mol/L×10×1000L=8mol，加堿先與碳酸氫根離子反應(yīng)，然后與鎂離子轉(zhuǎn)化為沉淀，消耗OH^-為8mol+6mol×2=20mol，則Ca（OH）₂的物質(zhì)的量為10mol，其質(zhì)量為10mol×74g/mol=740g，
最后加碳酸鈉除去鈣離子，n（Ca²⁺）=12mol+10mol=22mol，n（Na₂CO₃）=22mol，堿與碳酸氫根離子反應(yīng)生成8mol碳酸根離子，則需要提供n（Na₂CO₃）=22mol-8mol=14mol，其質(zhì)量為14mol×106g/mol=1484g，故答案為：740；1484．

點(diǎn)評(píng)：本題以物質(zhì)的檢驗(yàn)及分離提純考查化學(xué)與技術(shù)，把握化學(xué)與技術(shù)的關(guān)系為解答的關(guān)鍵，注意（5）中計(jì)算為解答的易錯(cuò)點(diǎn)，注意反應(yīng)的先后及離子之間的反應(yīng)，題目難度中等．