水是一种重要的自然资源,是人类赖以生存不可缺少的物质。水质优劣直接影响人体健康。

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  • (1)Ca 2+、Mg 2+Ca 2++ 2HCO 3 -

    CaCO 3↓+CO 2↑+H 2O(或Mg 2++ 2HCO 3 -

    MgCO 3↓+CO 2↑+H 2O MgCO 3+2H 2O=Mg(OH) 2+CO 2↑+H 2O)

    (2) ①吸附水中的有机物(或去除水中的异味);反应产物无毒无害

    ②阳子交换树脂;阴离子交换树脂;水中的Ca 2+ 、Mg 2+会与阴离子树脂中的OH -生成Mg(OH) 2、Ca(OH) 2沉淀造成堵塞,损坏离子交换树脂。

    (3)反渗透法;电势差或电场力

    (4)电导率或电阻率

    (5)66.6 116.6

    (1)含钙、镁离子较多的水为硬水,硬水加热后与碳酸氢根离子反应生成碳酸钙沉淀、碳酸镁沉淀或氢氧化镁沉淀。离子方程式为:

    Ca 2++2HCO 3 -

    CaCO 3↓+CO 2↑+H 2O(或Mg 2++2HCO 3 -

    MgCO 3↓+CO 2↑+H 2O MgCO3+2H2O=Mg(OH) 2+CO 2↑+H 2O

    (2)①活性炭具有吸附性,其作用为吸附水中的有机物(或去除水中的异味),臭氧具有强氧化性,可用O 3消毒,其优点是还原产物无毒。

    ②A、B的作用除去钙、镁离子,应先透过金属阳离子,则A为阳离子交换膜,B为阴离子交换膜,A、B不能放反,否则水中的Ca 2+、Mg 2+会与阴离子树脂中的OH -生成Mg(OH) 2、Ca(OH) 2沉淀造成堵塞,损坏离子交换树脂。

    (3)压力使水分子通过半透膜而将大分子或离子截留,为反渗透法;电渗析法净化水时,电势差(或电场力)使离子通过半透膜。

    (4)蒸馏水为纯水,其电导率很低,则检验蒸馏水的纯度时,最简单易行的方法是测定水的电导率或电阻率。

    (5)c(Ca 2+)=1.0×10 -3mol/L,c(Mg 2+)=5.0×10 -4mol/L,c(HCO 3 -)=8.0×10 -4mol/L.如用药剂软化该1000L,n(Ca 2+)=1000L×1.0×10 -3mol/L=1mol

    ,n(Mg 2+)=1000L×5.0×10 -4mol/L=0.5mol,

    n(HCO 3 -)=1000L×8.0×10-4mol/L=0.8mol,加入氢氧化钙发生的反应为:

    Mg 2++2OH -=Mg(OH) 2

    0.5mol 1mol

    HCO 3 -+OH -=CO 3 2-+H 2O

    0.8mol 0.8mol

    共需要n(OH -)=1.8mol则需要Ca(OH) 2的质量为1.8mol×1/2×74g/mol=66.6g

    水溶液中Ca 2+物质的量为1mol+0.9mol=1.9mol,其中需要加入的碳酸根离子为1.9mol-0.8mol=1.1mol,其质量为1.1mol×106g/mol=116.6g。