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

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

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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:
⑴该泉水属于______硬水(填写“暂时”或“永久”)。
⑵若要除去Ca2+、Mg2+可以往水中加入石灰和纯碱,试剂填加时先加___________后加____________,原因是___________________。
⑶目前常用阴、阳离子交换树脂来进行水的软化,如水中的Ca2+、Mg2+与交换树脂的________起离子交换作用。当阴离子交换树脂失效后可放入__________溶液中再生。
⑷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-、Ca2+、Mg2+、SO42-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AB)。


②写出通电后阳极区的电极反应式:                            


阴极区的现象是:                                    


答案
⑴永久
⑵纯碱;石灰;过量的钙离子可通过纯碱使之沉淀下来
⑶H+ 强碱
⑷ ① B 
② Cl-+2e- = Cl2↑ 电极上产生无色气体,溶液中出现少量白色沉淀。
举一反三
已知Cr(OH)3在碱性较强的溶液中将生成[Cr(OH)4]-,铬的化合物有毒,由于+6价铬的强氧化性,其毒性是+3价铬毒性的100倍。因此,必须对含铬的废水进行处理,可采用以下两种方法:
★还原法 在酸性介质中用FeSO4等将+6价铬还原成+3价铬。具体流程如下
有关离子完全沉淀的pH如下表
(1)写出Cr2O72-与FeSO4溶液在酸性条件下反应的离子方程式_________________
(2)还原+6价铬还可选用以下的_________试剂(填序号)。
A.明矾 B.铁屑 C.生石灰 D.亚硫酸氢钠
(3)在含铬废水中加入FeSO4,再调节pH,使Fe3+和Cr3+产生氢氧化物沉淀。则在操作②中可用于调节溶液pH的试剂为_______(填序号);
A.Na2O2 B.Ba(OH)2 C.Ca(OH)2 D.NaOH
此时调节溶液的pH在____(填序号)范围最佳。
A.3~4 B.6~8 C.10 -11 D.12~14
★电解法 将含+6价铬的废水放入电解槽内,用铁作阳极,加入适量的氯化钠进行电解。阳极区生成的
Fe2+和Cr2O72-发生反应,生成的Fe3+和Cr3+在阴极区与OH-结合生成Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀除去。
(4)写出阴极的电极反应式_________________。
(5)电解法中加入氯化钠的作用是_______________。
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用电解法测定阿伏加德罗常数
(1)方法如下:用两块铜片做阴极和阳极,以硫酸铜溶液为电解质进行电解。两极反应式为:
阴极:________________,阳极:_______________;若电流强度为I(A),时间为t(s),在阴极上铜片的质量增加m(g),铜的摩尔质量为63.5g·mol-1,已知一个1价离子所带电量(即1个电子的电荷)是1.60×10-19C,则可求得阿佛加德罗常数为:(不用化简) NA=_______________
实验步骤:连好线路。取两块纯的紫铜片(3×5cm2)当作阴、阳极。在烧杯中加入CuSO4溶液(每1L溶液含125g硫酸铜和2.5mL浓H2SO4)。阴极和阳极的2/3浸没在CuSO4溶液中,电极之间的距离约为
1.5cm,控制直流电压为10V,电阻为90~100Ω。接通电路,再调节电阻使电流约为100mA。调好电流强度后,断开电路,取下电极,将两块铜片冲洗,擦干后,用“零”号砂纸擦去表面氧化物,然后用去离子水洗净,并在一块铜片上滴几滴酒精,晾干后,在分析天平上称出其质量为13.4400g,这块铜片作为阴极。另一块铜片作阳极。重新装好电极后,接通线路,同时开动秒表,并准确记录电流强度,在电解过程中,随时调节电阻维持电流为100mA。通电1h,断开电路,取下阴、阳极。先用去离子水漂洗,再在上面滴几滴酒精,晾干后在天平上称出阴极质量为13.5590g。
(2)根据以上所测数据、计算阿佛加德罗常数为:_______________。(保留三位有效数字)
回答以下问题:
(3)电解完成后,取下电极,用去离子水漂洗的目的是:_______________,如果不漂洗,最后的结果将偏_______(高、低、无影响);
(4)电极漂洗后在上面滴几滴酒精的目的是:_______________;
(5)电解过程中,为什么要维持电流恒定?_______________;
(6)电解后水洗,若未完全晾干就称量,结果将偏___________(高、低、无影响)。
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早在1807年化学家戴维用电解熔融氢氧化钠制得钠:4NaOH(熔)4Na +O2↑+2H2O; 后来吕萨克用铁与熔融氢氧化钠作用也制得钠,反应原理为3Fe +4NaOHFe3O4+2H2↑+4Na↑。下列有关说法正确的是
[     ]
A.电解熔融氢氧化钠制钠,阳极发生的电极反应为2OH- -2e-==H2↑+O2
B.吕萨克法制钠的原理是利用铁的还原性比钠强
C.若戴维法与吕萨克法制得等量的钠,则两反应中转移的电子总数也相同
D.目前工业上常用电解熔融氯化钠法制钠(如上图),电解槽中石墨为阳极,铁为阴极
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某小组同学设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氧气、氢 气、硫酸和氢氧化钾。
(1)X极与电源的___(填正或负)极相连,氢气从____(选填A、 B、C或D)口导出。
(2)离子交换膜只允许一类离子通过,则M为____(填阴离子或阳离子,不同)交换膜,N为____交换膜。
(3)若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池(石墨为电极),则电池负极的电极反应式为___
(4)若在标准状况下,制得11.2 L氢气,则生成硫酸的质量是___,转移的电子数为___。
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六价铬对人体有毒,含铬废水要经过化学处理后才能排放。工业上为处理含有Cr2O72-的酸性废水采用如下方法:在工业废水中加入适量NaCl,然后以铁为电极电解,鼓入空气,最后将Cr2O72-以Cr(OH)3形式沉淀下来而除去,且还生成Fe(OH)3沉淀,这种处理方法可使工业废水中的Cr2O72-含量达到国家规定的排放标准。
试回答:
(1)在工业废水中加入NaCl的作用是____。
(2)有关的电极反应式是____。
(3)由Cr2O72-转化为Cr3+的离子方程式是___。
(4)电解过程中工业废水由酸性变碱性的原因是___。
(5)另一种处理含铬废水的方法是用绿矾 [FeSO4·7H2O]把废水中的六价铬还原成铬离子,再加入过量石灰水,使铬离子转为氢氧化铬[Cr(OH)3]沉淀,其主要反应的化学方程式如下:
H2Cr2O7+6FeSO4+6H2SO4=3Fe2(SO4)3+ Cr2 (SO4)3+7H2O
现用上法处理1×104 L含铬(+6价)78 mg·L-1 的废水(Cr的相对原子质量为52),
试回答:
①处理后沉淀除Cr(OH)3外,还有__ (用化学式来表示)。
②需用绿矾多少千克?____。
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