Question

【化学--选修2化学与技术】
水是一种重要的自然资源，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．请回答下列问题：
（1）天然水中溶解的气体主要有

 

、

 

（填化学式）．
（2）检验蒸馏水的纯度时，最简单易行的方法是测定水的

 

．
（3）水的净化与软化的区别是：水的净化是用混凝剂（如明矾等）使

 

，而水的软化是

 

．
（4）通过施加一定压力使水分子透过半透膜而将大分子或离子截留，从而使水得以净化的方法称为

 

；电渗析法净化水时，使离子通过半透膜的推动力是

 

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

- 3

）=8×10^-4mol/L．要软化10m³这种天然水，需先加入Ca（OH）₂

 

g，再加入Na₂CO₃

 

g．

Answer 1

分析：（1）天然水中溶有氧气、氮气、二氧化碳等；
（2）蒸馏水为纯水，导电性很弱；
（3）明矾中铝离子水解生成胶体，水的软化为降低水中钙、镁离子浓度；
（4）只使水分子透过半透膜，为反渗透法；电渗析法净化水时，使离子通过半透膜的推动力，为外加电源产生的电场力或电势差；
（5）10m³这种天然水，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，加碱先与碳酸氢根离子反应，然后与镁离子转化为沉淀，最后加碳酸钠除去钙离子．

解答：解：（1）天然水中溶有氧气、氮气、二氧化碳等，故答案为：O₂；CO₂（或N₂）；
（2）蒸馏水为纯水，导电性很弱，则检验蒸馏水的纯度时，最简单易行的方法是测定水的电导率或电阻率，故答案为：电导率或电阻率；
（3）明矾中铝离子水解生成胶体，使水中胶体及悬浮物沉淀下来，水的软化为降低水中钙、镁离子浓度，故答案为：水中胶体及悬浮物沉淀下来；除去水中Ca²⁺和Mg²⁺；
（4）只使水分子透过半透膜，为反渗透法；电渗析法净化水时，使离子通过半透膜的推动力，为电场力或电势差，故答案为：反渗透法；电场力或电势差；
（5）10m³这种天然水，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，加碱先与碳酸氢根离子反应，然后与镁离子转化为沉淀，消耗OH^-为8mol+6mol×2=20mol，则Ca（OH）₂的物质的量为10mol，其质量为10mol×74g/mol=740g，
最后加碳酸钠除去钙离子，n（Ca²⁺）=12mol+10mol=22mol，n（Na₂CO₃）=22mol，碱与碳酸氢根离子反应生成8mol碳酸根离子，则需要提供n（Na₂CO₃）=22mol-8mol=14mol，其质量为14mol×106g/mol=1484g，故答案为：740；1484．

点评：本题以物质的检验及分离提纯考查化学与技术，把握化学与技术的关系为解答的关键，注意（5）中计算为解答的易错点，注意反应的先后及离子之间的反应，题目难度中等．