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⁺都看作Ca²⁺，并将其质量折算成CaO的质量．通常把1L水中含有10mg CaO称为1度，1L水中含有20mg CaO称为2度，以此类推，8度以上为硬水，8度以下为软水．
（1）自然界的水中大都溶有一定量的Ca（HCO₃）₂和Mg（HCO₃）₂，它们在受热时分别生成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水垢形成的过程（写出一个即可）________．
（2）请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，则该水样的硬度为________度，________（ 填“符合”或”“不符合”）饮用水的标准．

Answer 1

解：（1）由于自然界的水中大都溶有一定量的Ca（HCO₃）₂和Mg（HCO₃）₂，它们在受热时分别生成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．所以，水垢形成的过程的方程式为：Ca（HCO₃）₂CaCO₃↓+H₂O+CO₂↑，Mg（HCO₃）₂Mg（OH）₂↓+2CO₂↑；
（2）检验某水样是硬水还是软水的方法是：取少量的水样，向水样中加入适量的肥皂水，若泡沫少浮渣多则是硬水，反之是软水；
（3）10mL水中，含Ca²⁺0.001g，含Mg²⁺0.00048g，则1L水中含Ca²⁺100mg，Mg²⁺48mg．
设Mg²⁺48mg相当于Ca²⁺的质量为x
Mg²⁺～Ca²⁺
24 40
48mg x
x=80mg
由以上计算可知：1L水中共含Ca²⁺=100mg+80mg=180mg，由钙离子可求出氧化钙的质量为：=252mg；则水样的硬度为252mg/10mg=25.2度＞8度，不符合饮用水标准．
故答为：（1）Ca（HCO₃）₂CaCO₃↓+H₂O+CO₂↑；（2）取少量的水样，向水样中加入适量的肥皂水，若泡沫少浮渣多则是硬水，反之是软水；（3）25.2，不符合．
分析：（1）根据Ca（HCO₃）₂和Mg（HCO₃）₂的性质分析水垢形成的过程、写出水垢形成的过程的化学方程式；
（2）根据硬水和软水的成分不同进行鉴别；
（3）根据钙离子的质量可以计算出水样的硬度．
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．