现代海水的淡化方法：使海水按顺序通过两种离子交换树脂，其流程如下图所示。(1)现有阳离子交换树脂(HR)和阴离子交换树脂(ROH)，则离子交换柱中分别装入的离子交换树脂是(

Question

现代海水的淡化方法：使海水按顺序通过两种离子交换树脂，其流程如下图所示。

(1)现有阳离子交换树脂(HR)和阴离子交换树脂(ROH)，则离子交换柱中分别装入的离子交换树脂是(填代号表示)：A柱___________，B柱___________。

(2)说明按上述顺序装柱的理由是______________________________________________。

(3)使含有Ca ²⁺ 、Mg ²⁺ 且pH=7的硬水通过一种氢离子交换树脂HR，水被软化，pH变为4，则这种硬水中Ca ²⁺ 、Mg ²⁺ 总浓度为___________mol·L ^-1 。

Answer 1

(1)HR  ROH

(2)见解析

(3)5×10 ^-5

解析：若海水先通过阴离子交换树脂(ROH)，发生反应：Cl ^- +ROH RCl+OH ^- ，溶液中就会有较多OH ^- ，这样使海水中Mg ²⁺ 转化为Mg(OH) ₂ 沉淀，造成管道堵塞，而使海水淡化失败。所以应先使海水通入HR树脂，再通过ROH树脂。反应方程式为：

Mg ²⁺ +2HR MgR ₂ +2H ⁺

Ca ²⁺ +2HR CaR ₂ +2H ⁺

硬水软化与海水淡化原理相似，由Ca ²⁺ 、Mg ²⁺ 与HR反应化学方程式可知c(Ca ²⁺ +Mg ²⁺ )= c(H ⁺ )，而c(H ⁺ )=10 ^-pH =10 ^-4 mol·L ^-1 ，故c(Ca ²⁺ +Mg ²⁺ )=5×10 ^-5 mol·L ^-1 。