Question

[化學(xué)--選修2：化學(xué)與技術(shù)]水是一種重要的自然資源，是人類賴以生存的物質(zhì)，水質(zhì)的優(yōu)劣直接影響人體的健康．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）天然水中溶解的氣體主要有

 

，利用

 

方法可以將水中溶解的氣體除去．
（2）含有較多

 

的水稱為硬水，若用陽(yáng)離子交換樹脂（HR）將硬水軟化，發(fā)生的反應(yīng)可表示為

 

．
（3）通常具有凈水作用的物質(zhì)有

 

（任寫一種），其凈水原理是

 

．
（4）凈化后的水還需殺菌消毒才能飲用，下列物質(zhì)適用于給自來(lái)水消毒的有

 

．
A．KMnO₄ B．Cl₂ C．KAl（SO₄）₂?12H₂O D．活性炭
（5）在一次展銷會(huì)上，某自來(lái)水凈化器推銷員為證明其產(chǎn)品的功能，做了如下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)：取未經(jīng)處理的自來(lái)水樣A以及經(jīng)凈化器處理后的水樣B．
實(shí)驗(yàn)Ⅰ：分別測(cè)定水樣A、B的電導(dǎo)率為384和15（單位和數(shù)量級(jí)略）．
實(shí)驗(yàn)Ⅱ；用同樣的裝置分別對(duì)水樣A、B進(jìn)行電解．電解水樣A時(shí)出現(xiàn)非常明顯的灰綠色沉淀，而同樣時(shí)間電解水樣B時(shí)則無(wú)明顯現(xiàn)象．
①實(shí)驗(yàn)Ⅰ中水樣B導(dǎo)電性減弱的原因可能是

 

．
②實(shí)驗(yàn)Ⅱ中所用電解裝置的陽(yáng)極材料應(yīng)該是

 

，陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)式為

 

．
③從網(wǎng)上查得該品牌凈水器的相關(guān)資料，其凈水濾芯中主要有PP棉（聚丙烯材料）、RO反滲透膜（一種孔徑小于0.0001微米的膜）、活性炭等材料組成．其凈化過(guò)程主要使用了以下方法中的

 

．
A．沉淀法 B．吸附法 C．蒸餾法 D．過(guò)濾法．

Answer 1

考點(diǎn)：電解原理,物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專題：電化學(xué)專題,化學(xué)應(yīng)用

分析：（1）空氣中的氧氣不易溶于水，二氧化碳能溶于水，其它氣體一般是不溶于水；氣體的溶解度隨著溫度的升高而減小，隨著壓強(qiáng)的增大而增大；
（2）根據(jù)水中含有鈣離子、鎂離子的多少可以區(qū)分硬水和軟水；陽(yáng)離子交換樹脂是把水中的鈣離子和鎂離子通過(guò)陽(yáng)離子交換除去；
（3）具有凈水作是鐵用的鹽和鋁鹽，利用鐵離子和鋁離子水溶液中水解生成氫氧化鐵、氫氧化鋁膠體具有吸附性起到凈水的作用；
（4）A、高錳酸鉀是強(qiáng)氧化劑不能做飲用水的消毒劑；
B、加氯氣，向水中通入氯氣，氯氣遇水會(huì)產(chǎn)生次氯酸HClO，用于消毒；
C、加明礬，明礬可以吸附水里懸浮的雜質(zhì)，并形成沉淀，使水澄清；
D、活性炭具有吸附性，能吸附異味和色素；
（5）①B中凈化后離子濃度減小，導(dǎo)電性減弱；
②依據(jù)電解水樣A時(shí)出現(xiàn)非常明顯的灰綠色沉淀，說(shuō)明電解過(guò)程中生成亞鐵離子，鐵做陽(yáng)極失電子生成亞鐵離子；
③網(wǎng)上查得該品牌凈水器的相關(guān)資料，其凈水濾芯中主要有PP棉（聚丙烯材料）、RO反滲透膜（一種孔徑小于0.0001微米的膜）、活性炭等材料組成，可以起到過(guò)濾、吸附的主要作用．

解答： 解：（1）氧氣能夠較少量地溶解在水中，二氧化碳能夠較多量地溶解在水中，所以天然水中溶解的氣體主要有氧氣和二氧化碳，加熱煮沸時(shí)，氣體的溶解度減小，可以把水中溶解的氣體除去，
故答案為：CO₂、O₂、N₂；加熱煮沸；
（2）含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水稱為硬水，通過(guò)陽(yáng)離子交換樹脂可以除去鈣離子和鎂離子得到軟水，離子交換樹脂發(fā)生的反應(yīng)為：Ca²⁺+2HR=CaR₂+2H⁺，Mg²⁺+2HR=MgR₂+2H⁺，
故答案為：Ca²⁺、Mg²⁺；Ca²⁺+2HR=CaR₂+2H⁺，Mg²⁺+2HR=MgR₂+2H⁺；
（3）具有凈水作是鐵用的鹽和鋁鹽，利用鐵離子和鋁離子水溶液中水解生成氫氧化鐵、氫氧化鋁膠體具有吸附性起到凈水的作用，
故答案為：明礬、硫酸鋁、硫酸鐵、硫酸亞鐵、高鐵酸鉀；鋁鹽（或鐵鹽）在水中水解生成相應(yīng)的氫氧化物膠體，它可吸附水中的懸浮物并使其沉降下來(lái)，從而達(dá)到凈化目的；
（4）A、高錳酸鉀溶液是強(qiáng)氧化劑對(duì)人體有害，不能做飲用水的消毒殺菌試劑，故A錯(cuò)誤；
B、加氯氣，向水中通入氯氣，氯氣遇水會(huì)產(chǎn)生次氯酸HClO，用于消毒，故B正確；
C、加明礬，明礬可以吸附水里懸浮的雜質(zhì)，并形成沉淀，使水澄清，不用于自來(lái)水生產(chǎn)中的殺菌消毒，故C錯(cuò)誤；
D、活性炭具有吸附性，能吸附異味和色素，不用于自來(lái)水生產(chǎn)中的殺菌消毒，故D錯(cuò)誤；
故答案為：B；
（5）①經(jīng)凈化器處理后的水樣B中離子減少，導(dǎo)電性減弱，電解程度很小，故答案為：B中的離子大大減少，導(dǎo)電性減弱；
②電解水樣A時(shí)出現(xiàn)非常明顯的灰綠色沉淀，說(shuō)明生成氫氧化亞鐵沉淀，說(shuō)明鐵做陽(yáng)極失電子生成亞鐵離子，電極反應(yīng)為；Fe-2e^-=Fe²⁺，
故答案為：金屬鐵；Fe-2e^-=Fe²⁺；
③網(wǎng)上查得該品牌凈水器的相關(guān)資料，其凈水濾芯中主要有PP棉（聚丙烯材料）、RO反滲透膜（一種孔徑小于0.0001微米的膜）、活性炭等材料組成，活性炭具有吸附作用，反滲透膜可以起到過(guò)濾作用，bd方法符合，a沉淀法是把雜質(zhì)離子反應(yīng)生成沉淀過(guò)濾的方法，不符合，c蒸餾是利用物質(zhì)沸點(diǎn)不同控制溫度收集不同沸點(diǎn)范圍內(nèi)的餾分進(jìn)行的分離方法，不符合；
故答案為：bd．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電解原理的分析判斷，鹽類水解應(yīng)用，硬水軟化方法掌握，理解過(guò)程和實(shí)質(zhì)，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．