Question

我国规定饮用水的硬度不能超过25度．硬度的表示方法是：将水中的Ca²⁺和Mg²⁺都看成Ca²⁺，并将其折算成CaO的质量．通常把1L水中含有10　mgCaO称为1度，1L水中含有20　mgCaO即为2度；依此类推．8度以上为硬水，8度以下为软水．
（1）自然界的水中都溶有一定量的Ca（HCO₃）₂和Mg（HCO₃）₂，它们在受热时分别分解成CaCO₃和Mg（OH）₂，这两种白色固体在容器内壁上积淀，即形成水垢．请用化学方程式表示锅炉或水壶里水垢的形成过程．
（2）在日常生活中，如何用简便的方法确定某水样是硬水还是软水（写出主要操作、现象、结论）？
（3）取某水样10mL，经实验测定，其中含Ca²⁺0.001g，含Mg²⁺0.00048g，试通过计算回答：该水样从硬度角度看，是否符合饮用水标准？

Answer 1

分析：（1）由题目所给信息可推测化学反应方程式；
（2）肥皂水可以用来鉴别硬水和软水；
（3）根据钙离子的质量可以计算出水样的硬度．

解答：解：（1）通过质量守恒定律可推测出反应方程式：Ca（HCO₃）₂

△   .

CaCO₃↓+H₂O+CO₂↑； Mg（HCO₃）₂

△   .

Mg（OH）₂↓+2CO₂↑；
（2）日常生活中，常采取向水样中加入肥皂水，取等体积的样品，都加入相同量的肥皂水，一起振荡，产生的泡沫较少、浮渣较多的是硬水，否则为软水；
（3）10mL水中，含Ca²⁺0.001g，含Mg²⁺0.00048g，则1L水中含Ca²⁺100mg，Mg²⁺48mg．将Mg²⁺48mg折合成Ca²⁺的质量为80mg，可看成1L水中共含Ca²⁺180mg，由钙离子可求出氧化钙的质量为：

180mg×56

40

=252mg；则水样的硬度为252mg/10mL=25.2度＞8度，不符合饮用水标准．
故答案为：
（1）①CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；Mg（OH）₂+2HCl═MgCl₂+2H₂O；
（2）取等体积的样品，都加入相同量的肥皂水，一起振荡，产生的泡沫较少、浮渣较多的是硬水，
（3）不符合饮用水标准．1L水样中含：Ca²⁺100mg，Mg²⁺48mg．折合成CaO为252mg．则水样的硬度为252mg/10mL=25.2度＞8度，是硬水．（其他合理方法计算，同样得分）

点评：本题考查硬水和软水的检验、新信息处理能力及书写化学方程式的能力，解题的关键是掌握同学们对新信息的处理能力．