[選修—化學(xué)與技術(shù)]
水是一種重要的自然資源,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。請回答下列問題:
(1)天然水中溶解的氣體主要有 、 。
(2)天然水在凈化處理過程中加入的混凝劑可以是 其純凈水作用的原理是
(3)水的純凈和軟化的區(qū)別是
(4)硬度為的水是指每升水含10或與之相當?shù)奈镔|(zhì)(如7.1)。若某天然水中,,則此水的硬度為 ;
(5)若(4)中的天然水還含有,現(xiàn)要軟化10這種天然水,則需先加入 ,后加入 。
(1)O2 CO2(或氮氣)
(2)明礬、硫酸鋁、硫酸鐵、硫酸亞鐵
鋁鹽或鐵鹽在水中發(fā)生水解生成相應(yīng)氫氧化物膠體,它可吸附天然水中懸浮物并破壞天然水中的其他帶異電的膠體,使其聚沉,達到凈化目的
(3)水的凈化是用混凝劑(如明礬等)將水中膠體及懸浮物沉淀下來,而水的軟化是除去水中的鈣離子和鎂離子
(4)10°
(5)740 1484
本題主要考查天然水的凈化和軟化等知識,要求能根據(jù)題中信息計算天然水的硬度,以及通過計算確定軟化時化學(xué)試劑的加入量。天然水的凈化是利用含Al3+、Fe3+和Fe2+等鹽的混凝劑水解生成的Al(OH)3或Fe(OH)3膠體吸附水中懸浮物,最終使其聚沉,達到凈水的目的。水的軟化是指利用化學(xué)方法除去水中Ca2+和Mg2+的過程。(4)水的硬度是由Ca2+和Mg2+共同產(chǎn)生的,即硬度為1.2×10-3×56×103/10+6×10-4×40×103/7.1=10°。(5)根據(jù)題中數(shù)據(jù)可以算出10m3這種天然水中含Ca2+為1.2×10-3×10×103=12mol,同理可求出含有Mg2+和HCO3-分別為6mol和8mol。軟化硬水時,加入Ca(OH)2發(fā)生的反應(yīng)為2HCO3-+Ca2++2OH-=CaCO3↓+CO32-+2H2O,Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓。兩步反應(yīng)共消耗10mol Ca(OH)2,其質(zhì)量為740g。此時被沉淀的Ca2+為4mol,水中剩余Ca2+為原天然水中剩余的8mol和加入Ca(OH)2中的6mol,故還需加入14molNa2CO3使其沉淀完全,其質(zhì)量為1484 g。
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MgO | MgCl2 | |
熔點/℃ | 2852 | 714 |
沸點/℃ | 3600 | 1412 |
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