Question

某自来水中含有Ca^2＋、Mg^2＋、Na^＋、K^＋、、、Cl^－，长期烧煮上述自来水会在锅炉内形成水垢。锅炉水垢不仅耗费燃料，而且有烧坏锅炉、引起爆炸的危险，因此要定期清除锅炉水垢。已知部分物质20 ℃时的溶解度数据为

物质	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)请用化学方程式表示锅炉中的水垢含有Mg(OH)₂的原因：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)锅炉中的水垢所含有的CaSO₄不能直接用酸除去，需要加入试剂X，使其转化为易溶于盐酸的物质Y而除去。试剂X是____________。(填序号)

A．NaOH  B．NaHCO₃

C．Na₂CO₃  D．NaCl

CaSO₄能转化为物质Y的原因是(用文字叙述)_______________________________________

________________________________________________________________________。

(3)除含CaSO₄、Mg(OH)₂外，锅炉水垢中还可能含有的物质是(写化学式)_________________ _______________________________________________________。

(4)若所用自来水的硬度为33.6度(计算硬度是将Ca^2＋、Mg^2＋都看成Ca^2＋，并将其折算成相当于CaO的质量，通常1 L水中含有10 mg CaO称为1度)。1 t这样的水中相当于含CaO的物质的量为__________(水的密度为1 g/cm³)。

(5)水中的Ca^2＋、Mg^2＋可以用一定浓度的M溶液进行测定，M与Ca^2＋、Mg^2＋都以等物质的量进行反应。现取含Ca^2＋浓度为0.40 g/L的自来水样10 mL至锥形瓶中进行滴定，达到滴定终点时，用去了浓度为0.01 mol/L的M溶液20.00 mL，则该自来水样中Mg^2＋的物质的量浓度是____________。

 

Answer 1

【答案】

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

(2)C　碳酸钙的溶解度远远小于硫酸钙的溶解度

(3)CaCO₃、MgCO₃等

(4)6 mol　(5)0.01 mol/L

【解析】

试题分析：(1)加热时水中的Mg(HCO₃)₂分解，生成的MgCO₃溶解度比较大，继续水解产生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度相当于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＋浓度为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。

考点：考查物质的除杂、分离、试剂的选择，硬水的软化以及有关计算

点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题，试题侧重考查学生的能力，有利于培养学生严谨的逻辑思维能力。该类试题要求学生必须认真、细致的审题，联系所学过的知识和技能，进行知识的类比、迁移、重组，全面细致的思考才能得出正确的结论。