Question

（ 10分）水中Ca²⁺、Mg²⁺能形成“水垢”使水质变得不适于家庭和工业使用，回答下列问题：

  （1）石灰-苏打法被用来大规模软化生活用水，写出配平的离子反应方程式。

（2）另一种软化硬水的方法是离子交换法， 交换过程是在装有离子交换树脂的交换柱或交换床中完成的。

A.     用方程式表示离子交换过程

B.     如何对树脂进行再生？

C.     离子交换水可作为饮用水吗？为什么？

  （3）工业上常用格氏盐(某种磷酸盐)作为锅炉用水的软化剂，为什么？画出格氏盐的结构示意图以及格氏盐与钙离子结合后形成化合物的结构示意图。

Answer 1

（1） Ca²⁺(aq) + CO₃^2-(aq)   CaCO₃(s)      （1分）

         Mg²⁺(aq) + 2 OH^-(aq)   Mg(OH)₂ (s)   （1分）

（2）A.       2 Na(R－COO)(s) + Ca²⁺(aq)  Ca(R－COO)₂(s) + 2 Na⁺(aq)  （1分）

     B.       再生处理使用浓度较高的NaCl水溶液按逆反应方向进行置换。  （1分，如果没写“高浓度”扣0.5分）

    C.       离子交换法软化硬水虽然解决了Ca²⁺、Mg²⁺等离子带来的问题, 但却不是理想的饮用水。                                                （1分）

由于水中Na⁺离子浓度升高, 因而特别不适于患高血压病的人群饮用。（1分）

（3）格氏盐能同Ca^2＋、Mg^2＋等离子配位生成可溶性配合物，（1分）阻止水垢形成机理是晶体表面被吸附的多阴离子遮盖，使晶体生长变得缓慢，晶体严重变形，而难以聚结成为水垢，因此它可作为锅炉用水的软化剂。（1分）

结构示意图：（各1分）