Question

（2010•江西）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：

Answer 1

解题思路：（1）空气中的氧气不易溶于水，二氧化碳能溶于水，其它气体一般是难溶于水；

（2）混凝剂是溶液中水解生成胶体的盐类，净水作用是吸附悬浮杂质使其聚沉达到净化目的；

（3）净化水是除去悬浮杂质，软化水是除去钙镁离子；

（4）依据硬度为1°的水是指每升水含10mgCaO或与之相当的物质（如7.1mgMgO），将水中的Ca²⁺、Mg²⁺质量折算成CaO的质量计算得到；

（5）硬水软化需要把钙离子和镁离子全部沉淀，加入氢氧化钙和镁离子、碳酸氢根离子反应，加入碳酸钠沉淀钙离子．

（1）氧气能够较少量地溶解在水中，二氧化碳能够较多量地溶解在水中，所以天然水中溶解的气体主要有氧气和二氧化碳，故答案为：O₂；CO₂（或氮气）；

（2）混凝剂是吸附水中的微小悬浮颗粒，凝聚成较大的颗粒，而快速沉降的主要作用，要具备水解生成胶体的性质，所以常有铝盐或铁盐在水中发生水解生成相应氢氧化物胶体，如明矾、硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁等，

故答案为：明矾、硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁；铝盐或铁盐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）水的净化是除去悬浮性杂质，一般用明矾进行；水的软化是降低Ca²⁺、Mg²⁺的浓度，方法很多，有离子交换法、石灰纯碱法等，

故答案为：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）某天然水中c（Ca²⁺）=1.2×10^-3mol•L^-1，c（Mg²⁺）=6×10^-4mol•L^-1，硬度为1°的水是指每升水含10mgCaO或与之相当的物质（如7.1mgMgO）；1L水中钙离子物质的量=1.2×10^-3mol，相当于CaO质量=1.2×10^-3mol×56g/mol=67.2mg，1L水中镁离子物质的量=6×10^-4mol，相当于氧化镁质量6×10^-4mol×40g/mol=24mg，所以水的硬度=[67.2mg/10mg+

24mg

7.1mg]=10°故答案为：10°；

（5）10m³这种天然水水中含有钙离子物质的量=10×10³L×1.2×10^-3mol•L^-1=12mol；镁离子物质的量=10×10³L×6×10^-4mol•L^-1=6mol；碳酸氢根离子物质的量=10×10³L×8×10^-4mol•L^-1=8mol；加入氢氧化钙发生的反应为：

Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓ HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O

1 2 1 1 1

6mol 12mol8mol 8mol 8mol

共需氢氧根物质的量20mol；

需要Ca（OH）₂物质的量10mol，氢氧化钙质量为74g/mol×10mol=740g，

水溶液中Ca²⁺物质的量为12mol+10mol=22mol，

其中需要加入的 碳酸根离子为22mol-8mol=14mol，需要碳酸钠的质量为14mol×106g/mol=1484g，

故答案为：740；1484．

点评：

本题考点： 盐类水解的应用；离子方程式的有关计算；物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用．

考点点评： 本题考查了盐类水解的应用，净水方法和软化原理，水的硬度计算需要理解题干信息，准确计算，题目难度中等．