Question

水是一種重要的自然資，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．
（1）含有較多鈣、鎂離子的水稱為硬水，硬水加熱后產(chǎn)生沉淀的離子方程式為

 

（寫出生成一種沉淀物的即可）．
（2）如圖為某飲用水廠從天然水制備純凈水（去離子水）的工藝流程示意圖：

①活性炭的作用是

 

；O₃消毒的優(yōu)化是

 

．
②A、B中放置的物質(zhì)名稱分別是：A

 

；B

 

．A、B中放置的物質(zhì)是否可以互換？清說明原
因

 

．
（3）通過施加一定壓力使水分子通過半透膜而將大分子或離子截留，從而獲得純凈水的方法稱為

 

．電滲析法凈化水時，使離子通過半透膜的推動力是

 

．
（4）檢驗蒸餾水的純度時，最簡單易行的方法是測定水的

 

．

Answer 1

考點：物質(zhì)分離、提純的實驗方案設(shè)計

專題：實驗設(shè)計題

分析：（1）硬水中含有較多的Ca²⁺、Mg²⁺離子，陰離子含有HCO₃^-，加熱時碳酸氫鹽分解可生成難溶的CaCO₃或MgCO₃沉淀；
（2）①活性炭具有吸附性，臭氧具有強氧化性；
②RH型陽離子交換樹脂和ROH型陰離子交換樹脂串接來軟化天然硬水時，RH型陽離子交換樹脂可交換硬水中的Ca²⁺、Mg²⁺離子，否則易生成Mg（OH）₂等沉淀而影響樹脂交換效果；
（3）工業(yè)中利用反滲透法通過施加一定壓力使水分子通過半透膜而將大分子或離子截留，而獲得純凈水；利用電滲析法可使相應(yīng)的離子通過半透膜以達(dá)到硬水軟化的效果；
（4）溶液的導(dǎo)電能力取決于溶液中的離子濃度大小，檢驗蒸餾水的純度時，最簡單的方法是測定水的導(dǎo)電率．

解答： 解：（1）通常按水中Ca²⁺、Mg²⁺的多少，把天然水分為硬水和軟水．含有較多Ca²⁺、Mg²⁺的水叫做硬水；如果水的硬度是由Ca（HCO₃）₂或Mg（HCO₃）₂所引起的，這種硬度叫做暫時硬度．具有暫時硬度的水可以用加熱的方法進行軟化，方程式為Ca²⁺+2HCO₃^-

△   .

CaCO₃↓+CO₂↑+H₂O或Mg²⁺+2HCO₃^-

△   .

MgCO₃↓+CO₂↑+H₂O，
故答案為：Ca²⁺+2HCO₃^-

△   .

CaCO₃↓+CO₂↑+H₂O或Mg²⁺+2HCO₃^-

△   .

MgCO₃↓+CO₂↑+H₂O；
（2）①活性炭具有吸附性，則作用為吸附水中的有機物（或去除異味），臭氧具有強氧化性，還原產(chǎn)物無毒無害，
故答案為：吸附水中的有機物（或去除異味）；還原產(chǎn)物無毒無害；
②RH型陽離子交換樹脂和ROH型陰離子交換樹脂串接來軟化天然硬水時，RH型陽離子交換樹脂可交換硬水中的Ca²⁺、Mg²⁺離子，否則易生成Mg（OH）₂等沉淀而影響樹脂交換效果，則A為陽離子交換樹脂，B為陰離子交換樹脂，
故答案為：陽離子交換樹脂；陰離子交換樹脂；硬水中的Ca²⁺、Mg²⁺離子，否則易生成Mg（OH）₂等沉淀而影響樹脂交換效果；
（3）電滲析法是一種利用離子交換膜進行海水淡化的方法．在外加電場的作用下，水溶液中陰、陽離子會分別向兩極移動，如果在中間加上一種交換膜，就可能達(dá)到分離濃縮的目的．所以電滲析法凈化水時，使離子通過半透膜的推動力是電勢差或電場力．故答案為：反滲透法；電勢差（或電場力）；
（4）因為水的電離程度極小，所以純水是幾乎不導(dǎo)電的，因此要檢驗蒸餾水的純度時，最簡單易行的方法是測定水的電導(dǎo)率或電阻率．故答案為：電導(dǎo)率（或電阻率）．

點評：本題考查分離提純實驗設(shè)計，涉及硬水軟化的原理，為高頻考點，注意硬水的主要離子成分以及物質(zhì)的性質(zhì)，注意相關(guān)基礎(chǔ)知識的積累，題目難度中等．