Question

磺化煤（表達式為NaR)是一種鈉離子型離子交換劑，它能與硬水中的Ca²⁺、Mg²⁺交換而將其除去，從而使水軟化。現代海水的淡化方法是使海水按順序通過兩種離子交換劑，其流程如圖所示。

（1）現有氫型陽離子交換樹脂（HR）和羥型陰離子交換樹脂（ROH），則在圖中的離子交換柱中應分別裝入的離子交換樹脂是（填表示式）：A柱為______ ______，B柱為____________。

（2）說明上述順序的理由_______________________________________________。

 

Answer 1

【答案】

（1）HR          ROH?     （2）若先通過ROH，溶液中會生成較多的OH^-，使Mg²⁺轉化為Mg（OH）₂沉淀，造成交換柱堵塞而使海水淡化失敗

【解析】

試題分析：要使海水淡化，必須借助離子交換樹脂的作用除去海水中的Na⁺,Ca²⁺,Mg²⁺及Cl^-等。由題目所給信息可知，HR為陽離子交換樹脂，可交換Na⁺,Ca²⁺,Mg²⁺;ROH為陰離子交換樹脂，可交換Cl^-。其交換反應為：HR+Na⁺＝NaR+H⁺,2HR+Ca²⁺（Mg²⁺）＝CaR₂（MgR₂）+2H⁺　ROH+Cl^-＝RCl+OH^-先通過HR樹脂，可除去Na⁺,Ca²⁺,Mg²⁺，而此時海水呈酸性，再通過ROH樹脂，可除去Cl^-等陰離子，且恰好酸堿中和，從而達到海水淡化的目的。若相反通過，則會導致通過ROH交換下來的OH^-與海水中的Mg²⁺反應生成Mg（OH）₂沉淀，造成交換柱堵塞，使海水淡化失敗。

考點：考查離子交換樹脂的有關應用與判斷

點評：該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題。試題綜合性強，貼近高考，側重對學生能力的培養。該題的關鍵是明確離子交換樹脂的原理，并能結合題意靈活運用即可，有利于培養學生的邏輯推理能力，提升學生的學科素養，也有助于調動學生的學習興趣和學習積極性。