Question

水處理主要包括水的凈化、污水處理、硬水軟化和海水淡化等。
（1）水處理技術的核心是減少或除去水中的各種雜質離子。目前，_______ 和_______是主要的去離子方法。
（2）根據廢水中所含有害物質的不同，工業上有多種廢水的處理方法。

①廢水I若采用CO₂處理，離子方程式是_______。
②廢水Ⅱ常用明礬處理。實踐中發現廢水中的c(HCO₃^－)越大，凈水效果越好，這是因為________。
③廢水III中的汞元素存在如下轉化（在空格上填相應的化學式）：Hg^2＋＋_______=CH₃Hg^＋＋H^＋。我國規定，Hg^2＋的排放標準不能超過0. 05 mg/L。若某工廠排放的廢水1L中含，是否達到了排放標準_______（填“是”或“否”）。
④廢水Ⅳ常用Cl₂氧化CN^－成CO₂和N₂。，若參加反應的Cl₂與CN^－的物質的量之比為5:2，則該反應的離子方程式為____________
（3）地下水往往含有鈣、鎂的碳酸鹽，自來水廠需要對地下水進行________處理。把進行過離子交換的CaR₂（或MgR₂）型樹脂置于_______中浸泡一段時間后便可再生。
（4）海水的淡化是除去海水中所含的鹽分，如圖是海水中利用電滲析法獲得淡水的原理圖，已知海水中含有Na^＋、Cl^－、Ca^2＋、Mg^2＋、SO₄^2－等離子，電極為惰性電極。請回答：

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____。

Answer 1

（1）離子交換法 膜分離法；
（2）①OH^-+CO₂=HCO₃^-②HCO₃-會促進Al³⁺的水解，生成更多的Al(OH)₃，凈水效果增強  ③CH₄否 ④5Cl₂+2CN^-+4H₂O=10Cl^-+2CO₂+N₂+8H⁺
（3）軟化  食鹽水；
（4）①B ②2Cl^-—2e^-=Cl₂↑

試題分析：（1）水處理技術的核心是減少或除去水中的各種雜質離子。目前離子交換法和膜分離法是主要的去離子方法。（2）①廢水I的處理方法是中和法，由于CO₂水溶液顯酸性，所以該方法就是去除OH^-。處理的離子方程式為：OH^-+CO₂=HCO₃^-。②廢水Ⅱ的處理方法是懸凝法，是用來使懸浮的固體小顆粒沉降。常用明礬作凈水劑。在實踐中發現廢水中的c(HCO₃^－)越大，凈水效果越好，這是因為Al³⁺和HCO₃^－ 發生雙水解反應Al³⁺+3HCO₃^－= Al(OH)₃↓+3CO₂↑，會促進Al³⁺的水解。水解的程度越大，產生的Al(OH)₃就越多，吸附效果就越好，因而凈水效果增強。③廢水III中的汞元素存在如下轉化（在空格上填相應的化學式）根據質量守恒定律可得缺少的物質應該為CH₄。在1L的廢水中含有的Hg²⁺的質量為3×10^-7mol × 201g/mol=6.02×10^-5g=6.02×10^-2mg>0. 05 mg.因此不符合排放標準。④廢水Ⅳ常用Cl₂氧化CN^－成CO₂和N₂。，若參加反應的Cl₂與CN^－的物質的量之比為5:2，根據質量守恒定律及電荷守恒可得該反應的離子方程式為5Cl₂+2CN^-+4H₂O=10Cl^-+2CO₂+N₂+8H⁺。（3）地下水往往含有鈣、鎂的碳酸鹽，自來水廠需要對地下水進行軟化處理，以降低Ca²⁺、Mg²⁺的含量。把進行過離子交換的CaR₂（或MgR₂）型樹脂置于NaCl溶液中浸泡，發生反應：CaR₂+2NaCl=2NaR+CaCl₂或MgR₂+2NaCl=2NaR+MgCl₂一段時間后便得到了NaR，又能重復使用。即獲得了再生。（4）①陰離子交換膜只允許陰離子自由通過，陽離子交換膜只允許陽離子自由通過，隔膜B和陰極相連，電解池陰極是陽離子放電，所以隔膜B是陽離子交換膜。②電解池陽極是溶液中的氯離子放電，所以通電后陽極電極反應式是2Cl――2e－＝Cl₂↑。