第8章+离子交换

第8章 离子交换

一、选择题。

1、H 离子交换软化法，原水中碳酸盐硬度在交换过程中形成碳酸，因此除了软化外还能去除（ ）。非碳酸盐硬度在交换过程中，除软化外生成相应的（ ）。由于H 离子交换出水经常为酸性，一般总是和（ ）交换联合使用，或与其他措施（如加碱中和相结合）。

A.酸；碱度；Na 离子

B.碱度；酸；Na 离子

C. 酸；Na 离子；碱度

D. 碱度；Na 离子；酸

2、纯水制备方法主要有蒸馏法、反渗透法、电渗析法、冷冻法和离子交换法。其中（ ）的联合使用可制备高纯度去离子水。

A.离子交换法、电渗析法或反渗透法

B. 电渗析法、蒸馏法、冷冻法

C. 蒸馏法、反渗透法

D. 反渗透法、蒸馏法、冷冻法

3、水的软化处理主要有：一是基于（ ），加入某些药剂，把水中钙、镁离子转变成难溶化合物使之沉淀。这一方法

称为水的药剂软化法或沉淀软化法。二是基于（ ），利用某些离子交换剂所具有的阳离子（Na +或H +）与水中钙、镁离

子进行交换反应，达到软化的目的，称为水的离子交换软化法。

A.沉淀原理；离子交换原理

B.溶度积原理；离子交换原理

C.离子交换原理；溶度积原理

D. 溶度积原理、置换原理

4、下列叙述中错误的是（ ）

A ．深井水无污染，它是软水

B ．利用离子交换法使暂时硬水和永久硬水都能软化

C ．在暂时硬水中，若加入适量的稀盐酸使HCO 3-转化成CO 2气体，则该暂时硬水已软化

D ．用磺化煤处理硬水时，Ca 2+、Mg 2+等阳离子被Na +离子代替，但溶液中阴阳离子总电荷数仍然相同

5、若1L 水中溶有bmol/L Mg(HCO 3)2和2bmol/L CaCl 2，则能把溶液中的Mg 2+和Ca 2+除去的合适试剂是（ ）。

A.NaHCO 3 B ．Na 2CO 3C ．NaOH D ．Ca(OH)2

二、填空题。

1、根据活性基团性质不同，离子交换树脂可分为两大类，凡与溶液中阳离子进行交换反应的树脂成为 ；凡与溶液中的阴离子进行交换反应的树脂称为 。

2、树脂含水率越大，表示树脂的孔隙率越 ，其交联度越 。

3、离子交换可分为 和 两个互逆的反应过程。

4、离子交换装置的种类很多，一般可分为 离子交换器和 。

离子交换器两大类。

5．磺化煤(表示式NaR)是一种钠离子型离子交换剂，它能使硬水中的Ca2+、Mg2+离子交换除去而软化。现代海水的淡化方法；使海水按顺序通过两种离子交换剂，其流程图如图2-3所示：

(1)现有氢型离子交换树脂(HR)和羟型阴离子交换树脂(ROH)，则在图中离子交换柱中应分别装入的离子交换树脂是(填表示式)A 柱________，B 柱________。

(2)说明上述顺序的理由_________________________________。

三、名词解释。1、离子交换平衡

2、交联度

3、湿真密度

4、湿视密度

5、有效粒径

6、均一系数

7、全交换容量

8、工作交换容量

四、简答题。

1、以H 型强酸性阳离子交换树脂对水中Na +进行交换为例，简述其五步动力学过程。

2、试述顺流再生离子交换器的5个操作步骤。

3、与顺流再生相比，逆流再生为何能使离子交换出水水质显著提高？

4、实现逆流再生的关键是什么？

5、移动床式离子交换器的优点与缺点各是什么？

6、混合床有哪些优点？

7、影响离子交换速度的因素有哪些？

五、计算题。

1．氢型阳离子交换树脂的主要反应可用下式表示：2R －H+Mg 2+→MR 2+2H +

，若将100mL 水经过氢型阳离子交换树脂交换后，

流出液用0.01mol/L 的NaOH 溶液中和，完全反应后用去NaOH 溶液20mL ，若此水中存在的阳离子只有Ca 2+，则100mL 水中含

有Ca 2+多少毫克?

2．经分析，某水样含Ca 2+为0.003mol/L ，含HCO 3-为0.004mol/L ，软化这种水1m 3(最大限度地除去这两种离子)应加入Ca(OH )2和Na 2CO 3各多少克？

3、需软化水量200 m 3/h ，软化后剩余碱度为0.3mmol/L （以HCO 3-

计），试计算：

（1）采用RH —RNa 并联系统，各自流经的水量为多少（RH 以钠泄漏为控制点）。

（2）若采用RH —RNa 串联系统，各自流经的水量为多少？

水质分析资料如下：

Ca 2+ 80mg/L ； Mg 2+

36mg/L ； Na + 4.6mg/L ； HCO 3- 150mg/L ； SO42- 85 mg/L ； Cl -

138mg/L ；

（原子量：Ca 40，Mg 24，Na 23，S 32， C 12， Cl 35.5）