【化学-选修2：化学与技术】（15分）

来源：学生作业帮编辑：搜搜考试网作业帮分类：化学作业时间：2024/05/29 05:13:49

【化学-选修2：化学与技术】（15分）
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。请回答下列问题：
（1）天然水中溶解的气体主要有__________、__________。
（2）天然水在净化处理过程中加入的混凝剂可以是，其净水作用的原理是_____。
（3）水的净化和软化的区别是__________。
（4）硬度为1°的水是指每升水含10mgCaO或与之相当的物质（如7．1mgMgO）。若某天然
水中c（Ca² ）＝1．2×10^－ ³ mol／L，c（Mg² ^＋）＝6×10^－ ⁴ mol／L，则此水的硬度为
_________。
（5）若（4）中的天然水还含有c(HCO₃ ^- )＝8×10^－4 mol／L，现要软化10m³ 这种天然水，则需先加入Ca（OH）₂ __________g，后加入Na₂ CO₃ ___________g。

（1）O₂ CO₂ （或氮气）
（2）明矾、硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁（答出任意一种正确试剂均可得分）
铝盐（或铁盐）等在水中发生水解生成相应氢氧化物胶体，它可吸附天然水中悬浮物并破坏天然水中的其他带异电的胶体，使其聚沉，达到净化目的
（3）水的净化是用混凝剂（如明矾等）将水中胶体及悬浮物沉淀下来，而水的软化是除去水中的钙离子和镁离子
（4）10° （5）740 1484

（1）空气的主要成分是氧气、氮气和CO₂ ，所以天然水中溶解的气体主要有氧气和CO₂ （氮气）。
（2）作为净水剂的一般是铝盐（例如明矾等），铁盐或亚铁盐等。这样物质在水中可以水解生成相应的氢氧化物胶体，胶体可以吸附水中的悬浮物等使水净化。
（3）净化是用混凝剂（如明矾等）将水中胶体及悬浮物沉淀下来，而水的软化是除去水中的钙离子和镁离子。（4）
1L水中钙离子和镁离子的物质的量分别是1．2×10^－ ³ mol和6×10^－ ⁴ mol，相当于氧化钙的质量是1．2×10^－ ³ mol×56＝6.72×10^－ ² g，相当于氧化镁的质量是6×10^－ ⁴ mol×40g＝2.4×10^－ ² g.所以硬度为

（5）10m³ 天然水中含有钙离子、镁离子、HCO₃ ^- 的物质的量分别为12mol、6mol、8mol。所以生成氢氧化镁沉淀需要Ca（OH）₂ 6mol，和HCO₃ ^- 反应需要Ca（OH）₂ 4mol，同时生成8mol碳酸钙沉淀。所以留在溶液中的钙离子是12mol＋6mol＋4mol－8mol＝14mol，因此需要碳酸钠14mol。所以需要氢氧化钙的质量为10mol×74g/mol＝740g，碳酸钠是14mol×106g/mol＝1484g。

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