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1.(16分)(·海南高考模拟)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:
(1)该泉水属于________硬水(填写“暂时”或“永久”)。
(2)若要除去Ca2+、Mg2+可以往水中加入石灰和纯碱,试剂添加顺序为________,原因是________________________。
(3)目前常用阴、阳离子交换树脂来进行水的软化,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。
(4)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+、SO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“A”或“B”)。
②写出通电后阳极区的电极反应式:________________;阴极区的现象是___________。
解析:(1)钙、镁离子的硫酸盐形成的硬水属于永久硬水。
(2)若先加纯碱再加石灰,则过量的Ca2+无法除去。
(3)除去Ca2+、Mg2+用的是阳离子交换树脂,Ca2+、Mg2+和H+交换,即H+起交换作用。阴离子交换树脂中,OH-起交换作用,失效后应放到强碱溶液中再生。
(4)由图可知,电解池的左端电极为阳极,右端电极为阴极,通电后阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动,则B应为阳离子交换膜才能实现海水变为淡水的转化。阳极:2Cl--2e-===Cl2↑,阴极区2H2O+2e-===2OH-+H2↑,Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓,Ca2++2OH-===Ca(OH)2(微溶)。