Question

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。水質優劣直接影響人體健康
（1）含有較多______________的水稱為硬水，硬水加熱后產生沉淀的離子方程式為__________________________( 寫出生成一種沉淀物的即可) 。
（2）下圖為某飲用水廠從天然水制備純凈水(去離子水)的工藝流程示意圖：

①活性炭的作用是__________________；O₃消毒的優點是________________。
②A、B中放置的物質名稱分別是：A__________________；B_______________。A、B中放置的物質是否可以互換?請說明原因________________________________________。
（3）通過施加一定壓力使水分子通過半透膜而將大分子或離子截留, 從而獲得純凈水的方法稱為                   。電滲析法凈化水時, 使離子通過半透膜的推動力是                     。
（4）檢驗蒸餾水的純度時, 最簡單易行的方法是測定水的                。
（5）某 城 市 用 水 中c(Ca²⁺)為1.0×10^-3mol/L, c(Mg²⁺)為5.0×10^-4mol/L,c(HCO₃^_)為8.0×10^-4mol/L。如用藥劑軟化該1000L ,應加入Ca(OH) ₂            g , Na₂CO ₃ __________ g 。

Answer 1

（1）C a²⁺、 M g²⁺  (2分）C a²⁺+ 2 H C O₃^— CaC O ₃↓+C O ₂↑+
H ₂O( 或  Mg²⁺+ 2HCO₃^— MgCO₃↓+CO₂↑+H₂O    MgCO₃+2H₂O=Mg(OH)₂+CO₂↑+H₂O )(2分）
（2）①吸附水中的有機物(或去除水中的異味)（1分）②反應產物無毒無害　陽子交換樹脂　陰離子交換樹脂（2分）水中的Ca²⁺、Mg²⁺會與陰離子樹脂中的OH^- 生成Mg(OH)₂、Ca(OH)₂沉淀造成堵塞，損壞離子交換樹脂（1分）
（3）反滲透法 （1分）電勢差或電場力（1分）
（4）電導率或電阻率（1分）（5)66.6 （2分）   116.6（2分）

試題分析：（1）考查硬水的概念。含有較多Ca^2＋、Mg^2＋的水是硬水。在加熱的條件下，碳酸氫鹽可以分解生成碳酸鹽，C a²⁺+ 2 HCO₃^－ CaCO ₃↓+CO ₂↑+H ₂O( 或Mg²⁺+2HCO₃^－MgCO₃↓+CO₂↑+H₂O 、MgCO₃+2H₂O=Mg(OH)₂+CO₂↑+H₂O )；
（2）①活性炭的作用為吸附水中的有機物（或去除水中的異味）②O₃消毒的優點是反應產物無毒無害，A為陽離子交換樹脂，B為陰離子交換樹脂，水中的Ca²⁺、Mg²⁺會與陰離子樹脂中的OH^- 生成Mg(OH)₂、Ca(OH)₂沉淀造成堵塞，損壞離子交換樹脂；
（3）電滲析法是一種利用離子交換膜進行海水淡化的方法．在外加電場的作用下，水溶液中陰、陽離子會分別向兩極移動，如果在中間加上一種交換膜，就可能達到分離濃縮的目的．所以電滲析法凈化水時，使離子通過半透膜的推動力是電勢差或電場力．故答案為：反滲透法；電勢差（或電場力）；
（4）因為水的電離程度極小，所以純水是幾乎不導電的，因此要檢驗蒸餾水的純度時，最簡單易行的方法是測定水的電導率或電阻率；
（5)c（Ca^2＋）為1.0×10^-3mol·L^－1，c（Mg^2＋）為5.0×10^-4mol·L^－1，c（HCO₃^－）為8.0×10^-4mol·L^－1．如用藥劑軟化該1000L，
n（Ca^2＋）=1000L×1.0×10^-3mol·L^－1=1mol，n（Mg^2＋）=1000L×5.0×10^-4mol·L^－1=0.5mol，n（HCO₃^－）=1000L×8.0×10-4mol·L^－1=0.8mol，
加入氫氧化鈣發生的反應為：
Mg^2＋+2OH^－=Mg(OH)₂↓ 
0.5mol 1mol 
HCO₃^－+OH^－=CO₃^2－+H₂O
0.8mol 0.8mol
共需要n（OH^－）=1.8mol，
則需要Ca(OH)₂的質量為1.8mol××74g·mol^－1=66.6g，
水溶液中Ca^2＋物質的量為1mol+0.9mol=1.9mol，
其中需要加入的碳酸根離子為1.9mol-0.8mol=1.1mol，其質量為1.1mol×106g·mol^－1=116.6g，
故答案為：66.6；116.6。