题目内容

天然水里一般含有Ca²^＋、Mg²^＋等多种离子。人们把含有较多量Ca²^＋、Mg²^＋的水叫做硬水，含有较少量或不含Ca²^＋、Mg²^＋的水叫做软水；降低水中Ca²^＋、Mg²^＋含量的过程叫做硬水软化。如果硬度太高(含Ca²^＋、Mg²^＋的浓度太大)会给生产、生活带来很多不利，因此硬水的软化是水处理的重要方面之一。

离子交换法常用于工业锅炉用水的软化。离子交换剂多种多样，磺化煤(NaR)就是一种阳离子交换剂。

(1)写出用磺化煤软化含Ca²^＋、Mg²^＋浓度较高的硬水的化学方程式____________________。

(2)用药剂软化法软化过的水总是含有一定浓度的Ca²^＋、Mg²^＋，其原因是_______________。

(3)参考烧水后的锅或壶中结有水垢的现象分析说明，如果用硬度太高的水作锅炉用水，主要的不利因素是________________________________________________________________。

【答案】

(1)2NaR＋Ca²^＋===CaR₂＋2Na^＋、2NaR＋Mg²^＋===MgR₂＋2Na^＋

(2)CaCO₃、Mg(OH)₂虽然溶解度较小，但不是绝对不溶

(3)锅炉结垢，热传递效率下降，浪费能源，甚至引起锅炉爆炸

【解析】

试题分析：（1）根据离子交换的原理可知，反应的离子方程式是2NaR＋Ca²^＋===CaR₂＋2Na^＋、2NaR＋Mg²^＋===MgR₂＋2Na^＋。

（2）CaCO₃、Mg(OH)₂在水中都有一定的溶解能力，所以用药剂软化法软化过的水总是含有一定浓度的Ca²^＋、Mg²^＋。

（3）水垢是热的不良导体，所以如果用硬度太高的水作锅炉用水则会造成能量的损失，甚至引起安全事故。

考点：考查磺化煤软化硬水的原理、锅炉使用安全注意事项等

点评：该题是基础性知识的考查，难度不大，试题基础性强，难易适中。侧重考查学生分析问题、解决问题的能力。有利于培养学生的生产安全意识和能源危机感。

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（6分）实验室蒸馏石油时：

（1）装置中温度计的水银球应插到处，以控制的温度；

（2）蒸馏烧瓶中加入碎瓷片的目的是；

（3）冷凝管中水的进出位置是，原因是；

（4）利用该套装置，可进行的实验是。

① 用河水或井水制取蒸馏水 ② 除去食盐水里的少量Ca²⁺、Mg²⁺

③完全除去水中溶解的CO₂。

（6分）实验室蒸馏石油时：

（1）装置中温度计的水银球应插到处，以控制的温度；

（2）蒸馏烧瓶中加入碎瓷片的目的是；

（3）冷凝管中水的进出位置是，原因是；

（4）利用该套装置，可进行的实验是。

① 用河水或井水制取蒸馏水 ② 除去食盐水里的少量Ca²⁺、Mg²⁺

③ 完全除去水中溶解的CO₂。

天然水里一般含有Ca²⁺、Mg²⁺等多种离子。人们把含有较多量Ca²⁺、Mg²⁺的水叫做硬水，含有较少量或不含Ca²⁺、Mg²⁺的水叫做软水；降低水中Ca²⁺、Mg²⁺含量的过程叫做硬水软化。如果硬度太高(含Ca²⁺、Mg²⁺的浓度太大)会给生产、生活带来很多不利，因此硬水的软化是水处理的重要方面之一。
离子交换法常用于工业锅炉用水的软化。离子交换剂多种多样，磺化煤(NaR)就是一种阳离子交换剂。
(1)写出用磺化煤软化含Ca²⁺、Mg²⁺浓度较高的硬水的化学方程式。
(2)用药剂软化法软化过的水总是含有一定浓度的Ca²⁺、Mg²⁺，其原因是。
(3)参考烧水后的锅或壶中结有水垢的现象分析说明，如果用硬度太高的水作锅炉用水，主要的不利因素是。