题目内容

24、硬水中一般都含有较多Ca2+、Mg2+、HCO3-等离子，在一定条件下，这些离子趋于生成溶解度更小的物质--水垢，影响工业生产的安全和产品质量．许多工业都需要软化硬水，下图为某制药厂净化生产用水的流程图．

[资料搜集]查阅到下列有关物质的溶解性：

[猜想分析]
（1）沉淀Ⅰ是
CaCO3
，沉淀Ⅱ为
Mg（OH）2
．
（2）反应二的化学方程式为
Mg（HCO3）2+2NaOH═Mg（OH）2↓+2NaHCO3

（3）处理过程中，离子交换树脂所起的作用是
除去水中的可溶性杂质

[相关链接]日常生活中所形成的水垢一定含有
CaCO3
和
Mg（OH）2
；可能含有
Ca（OH）2或MgCO3
．
分析：（1）（2）、硬水中一般含较多的Ca2+、Mg2+、HCO3-等离子，从软化流程看，控制加入NaOH溶液的量，使其产生不同沉淀．因为这个反应的实质是一个离子反应，总向着能够减小离子浓度的方向进行．当因NaOH溶液较少即PH为9～9.5时，发生OH-与HCO3-的反应，以下反应为主：Ca（HCO3）2+2NaOH=CaCO3↓+Na2CO3 +2H2O，生成CaCO3白色沉淀，此时Mg（HCO3）2与NaOH溶液的反应受到抑制，因 MgCO3 的溶解能力比 CaCO3强．继续加入NaOH溶液即PH为11时，发生Mg2+与OH-的反应，反应方程式为：Mg（HCO3）2+2NaOH═Mg（OH）2↓+2NaHCO3 ．
（3）用离子交换树脂处理，主要是通过离子交换，使溶液中的相关离子减少，达到目的．因此它除去的是可溶性的杂质．
相关链接：因硬水中离子，在一定条件下趋于生成溶解度更小的物质--水垢，由题意和溶解性表可知，CaCO3和Mg（OH）2  为不溶物，因此水垢中一定含有CaCO3和Mg（OH）2，因Ca（OH）2和MgCO3为微溶物，所以水垢中可能含有Ca（OH）2或MgCO3
解答：解：[猜想分析]（1）因在一定条件下，硬水中的离子趋于生成溶解度更小的物质--水垢，由由题意和溶解性表可知：CaCO3和Mg（OH）2为不溶物．
故答案为：CaCO3；Mg（OH）2；
（2）反应一：Ca（HCO3）2+2NaOH=CaCO3↓+2H2O，Na2CO3溶液呈碱性．
     反应二：Mg（HCO3）2+2NaOH═Mg（OH）2↓+2NaHCO3 ．
故答案为：Mg（HCO3）2+2NaOH═Mg（OH）2↓+2NaHCO3；
（3）用离子交换树脂处理，主要是在溶液中进行离子交换．
故答案为：除去水中的可溶性杂质；
[相关链接]由题意和溶解性表可知：CaCO3和Mg（OH）2为不溶物，因此水垢中一定含有CaCO3和Mg（OH）2 ，
因Ca（OH）2和MgCO3为微溶物，所以水垢中还可能含有Ca（OH）2或MgCO3
故答案为：CaCO3；Mg（OH）2；Ca（OH）2或MgCO3．
点评：该题主要联系生产实践考查硬水软化的方法．其方法除离子交换法外，还有煮沸、加热等．把握题意，了解相关物质的溶解性．
练习册系列答案
相关题目
我区某中学化学研究性学习小组为了探究水垢的成因和主要成分，从教材和互联网上查得如下资料：
Ⅰ．锅炉用水硬度高了十分危险，因为锅炉内结垢后不仅浪费燃料，而且会使锅炉内管道局部过热，易引起管道变形或损坏，严重时还可能引起爆炸．
Ⅱ．用适量的盐酸可以将热水瓶胆壁上的水垢[主要成分是Mg（OH）2和CaCO3]除去．
Ⅲ．天然水中一般都含有Ca2+、Mg2+、HCO3-等离子，在加热条件下，这些离子趋于生成溶解度更小的物质--水垢．
（1）小李同学对该井水进行如下探究，其做法及结论合理的是
 
．（填序号）
A、用烧杯取少量该井水，加入适量肥皂水，搅拌，发现有较多浮渣产生，说明该井水为硬水．
B、用烧杯取少量井水，加入一定量活性炭，搅拌、过滤，可吸附井水中的钙、镁离子，并使井水软化．
C、取较多井水，加热煮沸，煮沸后的井水硬度降低．
（2）某同学为了粗略测定某锅炉水垢中CaCO3的质量分数，取6.0g 样品，逐滴加入稀盐酸至不再产生气泡为止，共生成2.2g CO2气体．试计算样品中CaCO3的质量分数．
（3）若要计算上述反应所消耗的盐酸溶液的质量分数，题中还缺少的一个数据是
 
．
（4）乙同学设计了下列实验装置进一步探究水垢的成分．其主要操作步骤如下：
①按图组装仪器，将50g水垢试样放入锥形瓶中，加入足量某酸溶液；
②测量一定时间内干燥管内物质增加的质量（见下列曲线）；
③待锥形瓶中不再产生气泡时，打开活塞B，从导管A处缓缓鼓入一定量的空气；
④再次称量干燥管内物质增加的质量；
⑤重复③和④的操作，直至干燥管内物质质量不变．
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研究性小组的同学通过简单计算，认为水垢中一定含有少量MgCO3，理由是
 
．
阜宁县实验初中某化学研究性学习小组为了探究水垢的成因和主要成分，从教材和互联网上查得如下资料：
（Ⅰ）锅炉用水硬度高了十分危险，因为锅炉内结垢后不仅浪费燃料，而且会使锅炉内管道局部过热，易引起管道变形或损坏，严重时还可能引起爆炸．（上册第56页）
（Ⅱ）用适量的盐酸可以将热水瓶胆壁上的水垢[主要成分是Mg（OH）2和CaCO3]除去．（下册第65页）
（Ⅲ）天然水中一般都含有Ca2+、Mg2+、HCO3-等离子，在加热条件下，这些离子趋于生成溶解度更小的物质--水垢．
1李同学对该井水进行如下探究，其做法及结论合理的是
AC
AC
．（填序号）
（A）用烧杯取少量该井水，加入适量肥皂水，搅拌，发现有较多浮渣产生，说明该井水为硬水．
（B）用烧杯取少量井水，加入一定量活性炭，搅拌、过滤，可吸附井水中的钙、镁离子，并使井水软化．
（C）取较多井水，加热煮沸，煮沸后的井水硬度降低．
（2）某同学为了粗略测定某锅炉水垢中CaCO3的质量分数，取6.0g 样品，逐滴加入稀盐酸至不再产生气泡为止，共生成2.2gCO2 气体．试计算样品中CaCO3的质量分数．

硬水中一般都含有较多Ca2+、Mg2+、HCO3-等离子，在一定条件下，这些离子趋于生成溶解度更小的物质--水垢，影响工业生产的安全和产品质量．许多工业都需要软化硬水，下图为某制药厂净化生产用水的流程图．

[资料搜集]查阅到下列有关物质的溶解性：
物质Ca（HCO3）2Mg（HCO3）2Ca（OH）2Mg（OH）2CaCO3MgCO3
溶解性可溶可溶微溶不溶不溶微溶
[猜想分析]
（1）沉淀Ⅰ是______，沉淀Ⅱ为______．
（2）反应二的化学方程式为______
（3）处理过程中，离子交换树脂所起的作用是______
[相关链接]日常生活中所形成的水垢一定含有______和______；可能含有______．
硬水中一般都含有较多Ca2+、Mg2+、HCO3-等离子，在一定条件下，这些离子趋于生成溶解度更小的物质--水垢，影响工业生产的安全和产品质量．许多工业都需要软化硬水，下图为某制药厂净化生产用水的流程图．

[资料搜集]查阅到下列有关物质的溶解性：
物质Ca（HCO3）2Mg（HCO3）2Ca（OH）2Mg（OH）2CaCO3MgCO3
溶解性可溶可溶微溶不溶不溶微溶
[猜想分析]
（1）沉淀Ⅰ是______，沉淀Ⅱ为______．
（2）反应二的化学方程式为______
（3）处理过程中，离子交换树脂所起的作用是______
[相关链接]日常生活中所形成的水垢一定含有______和______；可能含有______．

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