Question

某自來水中含有Ca^2＋、Mg^2＋、Na^＋、K^＋、、、Cl^－，長期燒煮上述自來水會在鍋爐內形成水垢。鍋爐水垢不僅耗費燃料，而且有燒壞鍋爐、引起爆炸的危險，因此要定期清除鍋爐水垢。已知部分物質20 ℃時的溶解度數據為

物質	Mg(OH)2	CaCO3	MgCO3	Ca(OH)2	CaSO4	MgSO4
溶解度 g/100 g H2O	9.0×10－4	1.5×10－3	1.0×10－2	1.7×10－1	2.1×10－1	26.7

(1)請用化學方程式表示鍋爐中的水垢含有Mg(OH)₂的原因：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)鍋爐中的水垢所含有的CaSO₄不能直接用酸除去，需要加入試劑X，使其轉化為易溶于鹽酸的物質Y而除去。試劑X是____________。(填序號)

A．NaOH  B．NaHCO₃

C．Na₂CO₃  D．NaCl

CaSO₄能轉化為物質Y的原因是(用文字敘述)_______________________________________

________________________________________________________________________。

(3)除含CaSO₄、Mg(OH)₂外，鍋爐水垢中還可能含有的物質是(寫化學式)_________________ _______________________________________________________。

(4)若所用自來水的硬度為33.6度(計算硬度是將Ca^2＋、Mg^2＋都看成Ca^2＋，并將其折算成相當于CaO的質量，通常1 L水中含有10 mg CaO稱為1度)。1 t這樣的水中相當于含CaO的物質的量為__________(水的密度為1 g/cm³)。

(5)水中的Ca^2＋、Mg^2＋可以用一定濃度的M溶液進行測定，M與Ca^2＋、Mg^2＋都以等物質的量進行反應。現取含Ca^2＋濃度為0.40 g/L的自來水樣10 mL至錐形瓶中進行滴定，達到滴定終點時，用去了濃度為0.01 mol/L的M溶液20.00 mL，則該自來水樣中Mg^2＋的物質的量濃度是____________。

 

Answer 1

【答案】

(1)Mg(HCO₃)₂MgCO₃↓＋H₂O＋CO₂↑，MgCO₃＋H₂OMg(OH)₂↓＋CO₂↑

(2)C　碳酸鈣的溶解度遠遠小于硫酸鈣的溶解度

(3)CaCO₃、MgCO₃等

(4)6 mol　(5)0.01 mol/L

【解析】

試題分析：(1)加熱時水中的Mg(HCO₃)₂分解，生成的MgCO₃溶解度比較大，繼續水解產生Mg(OH)₂。

Mg(HCO₃)₂MgCO₃↓＋CO₂↑＋H₂O

MgCO₃＋H₂O===Mg(OH)₂↓＋CO₂↑。      

(2)Na₂CO₃可以降低水的永久硬度

Na₂CO₃＋CaSO₄===CaCO₃↓＋Na₂SO₄。

(4)由信息知33.6度相當于1 L水中含336 mg CaO，1 t水即1000 L,1 t水中含CaO 336×10³ mg即336 g，n(CaO)＝＝6 mol。

(5)Ca^2＋濃度為c(Ca^2＋)＝＝0.01 mol/L，

由M～Ca^2＋(Mg^2＋)且n(Mg^2＋)＝n(Ca^2＋)，得c(Mg^2＋)＝c(Ca^2＋)＝0.01 mol/L。

考點：考查物質的除雜、分離、試劑的選擇，硬水的軟化以及有關計算

點評：該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題，試題側重考查學生的能力，有利于培養學生嚴謹的邏輯思維能力。該類試題要求學生必須認真、細致的審題，聯系所學過的知識和技能，進行知識的類比、遷移、重組，全面細致的思考才能得出正確的結論。