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(zhì)，水質(zhì)優(yōu)劣直接影響人體健康．請回答下列問題．
（1）天然水中溶解的氣體主要有

 

、

 

．硬度為1°的水是指每升水含10mgCaO或與之相當?shù)奈镔|(zhì)（如7.1mg MgO）．某天然水中c（Ca²⁺）=1.2×10^-3mol/L，c（Mg²⁺）=6×10^-4mol/L，則此水的硬度為

 

（2）如圖1為某飲用水廠用天然水制備純凈水（去離子水）的工藝流程圖：

活性炭的作用是

 

；A和B中放置的物質(zhì)是

 

；O₃消毒的優(yōu)點是

 

（3）金礦開采、冶煉和電鍍工業(yè)會產(chǎn)生大量含氰化合物的污水，其中含氰化合物以HCN、CN^-和金屬配離子M（CN）的形式存在于水中．測定污水中含氰化合物含量的實驗步驟如下：I．水樣預(yù)處理：水樣中加入磷酸和EDTA，在pH＜2的條件下加熱蒸餾，蒸出所有的HCN，并用NaOH溶液吸收．
Ⅱ．滴定：將吸收液調(diào)節(jié)至pH＞ll．以“試銀靈”作指示劑，用AgNO₃標準溶液滴定，終點
時溶液由黃色變成橙紅色，反應(yīng)的離子方程式為：Ag⁺+2CN^-═[Ag（CN）₂]^-
根據(jù)以上知識回答下列問題．
①水樣預(yù)處理的目的是

 

②水樣預(yù)處理的裝置如圖2所示，細導(dǎo)管插入吸收液中的目的是

 

蒸餾瓶比吸收液面要高，其原因是

 

③準確移取某工廠污水100mL，經(jīng)處理后用濃度為0.01000mol?L^-1的AgNO₃標準溶液滴定，終點時消耗了21.00mL．此水樣中含氰化合物的含量為

 

 mg?L^-1（以CN^-計，計算結(jié)果保留一位小數(shù)）．

Answer 1

考點：物質(zhì)的分離、提純和除雜

專題：實驗題

分析：（1）空氣中的氧氣不易溶于水，二氧化碳能溶于水，其它氣體一般是難溶于水；依據(jù)硬度為1°的水是指每升水含10mgCaO或與之相當?shù)奈镔|(zhì)（如7.1mgMgO），將水中的Ca²⁺、Mg²⁺質(zhì)量折算成CaO的質(zhì)量計算得到；
（2）天然水

沙濾

去除水中不溶性雜質(zhì)

活性碳

通過吸附作用去除有毒、有異味的分子

陽離子交換樹脂

去除水中的陽離子

陰離子交換樹脂

去除水中的陰離子

O3

殺菌消毒；
（3）①根據(jù)含氰化合物的污水處理過程需要用氫氧化鈉將含氰化合物全部轉(zhuǎn)化為HCN來回答；
②為了保證生成的HCN全部被吸收，導(dǎo)氣管要深入NaOH溶液中；但將導(dǎo)氣管伸入NaOH溶液中有可能引起倒吸，所以將燒瓶位置掛高；
③根據(jù)實驗原理，2HCN～2CN^-～AgNO₃結(jié)合元素守恒思想來解決．

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；某天然水中c（Ca²⁺）=1.2×10^-3mol?L^-1，c（Mg²⁺）=6×10^-4mol?L^-1，硬度為1°的水是指每升水含10mgCaO或與之相當?shù)奈镔|(zhì)（如7.1mgMgO）；1L水中鈣離子物質(zhì)的量=1.2×10^-3mol，相當于CaO質(zhì)量=1.2×10^-3mol×56g/mol=67.2mg，1L水中鎂離子物質(zhì)的量=6×10^-4mol，相當于氧化鎂質(zhì)量6×10^-4mol×40g/mol=24mg，水的硬度=

67.2mg

10mg

+

24mg

7.1mg

=10°，
故答案為：O₂；CO₂（或氮氣）；10°；
（2）天然水

沙濾

去除水中不溶性雜質(zhì)

活性碳

通過吸附作用去除有毒、有異味的分子

陽離子交換樹脂

去除水中的陽離子

陰離子交換樹脂

去除水中的陰離子

O3

殺菌消毒，所以活性炭的作用為吸附水中的有機物（或去除水中的異味），O₃消毒的優(yōu)點是反應(yīng)產(chǎn)物無毒無害，A為陽離子交換樹脂，B為陰離子交換樹脂，
故答案為：吸附水中的有機物（或去除水中的異味）；離子交換樹脂；反應(yīng)產(chǎn)物無毒無害；
（3）①根據(jù)題給信息，污水預(yù)處理的目的是將各種形態(tài)含氰化合物轉(zhuǎn)化為可以測定的HCN，所以水樣預(yù)處理的目的是將含氰化合物全部轉(zhuǎn)化為CN^-，
故答案為：將含氰化合物全部轉(zhuǎn)化為CN^-；
②為了保證生成的HCN全部被吸收，導(dǎo)氣管要深入NaOH溶液中；將導(dǎo)氣管伸入NaOH溶液中有可能引起倒吸，所以將燒瓶位置掛高，使得蒸餾瓶比吸收液面要高出很多，故答案為：充分吸收HCN，防止有毒氣體排放到空氣中；防止倒吸；
③根據(jù)實驗原理，2HCN～2CN^-～AgNO₃，m（CN^-）=0.01000×21×10^-3×2×26×10³×10=109.2mg/L，故答案為：109.2．

點評：本題以信息形式考查污水處理及自來水凈化，明確發(fā)生的反應(yīng)及凈化流程為解答的關(guān)鍵，注重化學(xué)與生活的聯(lián)系，題目難度中等．