Question

南海某小島上，解放軍戰士為了尋找合適的飲用水源，對島上山泉水進行分析化驗，結果顯示水的硬度為28°(屬于硬水)，主要含鈣離子、鎂離子、氯離子和硫酸根離子。請思考下列問題：
(1)該泉水屬于________硬水(填寫“暫時”或“永久”)。
(2)若要除去Ca^2＋、Mg^2＋可以往水中加入石灰和純堿，試劑添加順序為________，原因是___________________________________。
(3)目前常用陰、陽離子交換樹脂來進行水的軟化，水中的Ca^2＋、Mg^2＋與交換樹脂的____________起離子交換作用。當陰離子交換樹脂失效后可放入__________溶液中再生。
(4)島上還可以用海水淡化來獲得淡水。下面是將海水通過電滲析法獲得淡水的原理圖，已知海水中含Na^＋、Cl^－、Ca^2＋、Mg^2＋、SO₄^2－等離子，電極為惰性電極。請分析下列問題：

①陽離子交換膜是指__________(填“A”或“B”)。
②寫出通電后陽極區的電極反應式：_________________________________；
陰極區的現象是：_________________________________________________。

Answer 1

(1)永久　(2)先加石灰后加純堿　過量的鈣離子可通過純堿使之沉淀下來
(3)H^＋　強堿
(4)①B　②2Cl^－－2e^－=Cl₂↑　電極上產生無色氣體，溶液中出現少量白色沉淀

(1)含CaCl₂、MgCl₂、CaSO₂的硬于水屬于永久硬水。
(2)先加石灰除去Mg^2＋，后加純堿除去過量的Ca^2＋。
(3)Ca^2＋、Mg^2＋與H^＋交換，陰離子與OH^－交換。
(4)陽離子通過陽離子交換膜，在陰極附近，故選B，陽極區是Cl^－反應。陰極區2H₂O＋2e^－=H₂↑＋2OH^－，OH^－與Mg^2＋形成Mg(OH)₂沉淀。