Question

生活中離不開(kāi)水．若水的硬度過(guò)大，會(huì)影響人體健康，因此需要進(jìn)行軟化處理．

（1）小文利用陽(yáng)離子交換樹(shù)脂對(duì)某硬水水樣進(jìn)行軟化，其
原理示意如右圖所示．樹(shù)脂的作用是除去硬水中的______．
（2）生活中通過(guò)煮沸能夠降低水的硬度．小文取此水樣煮
沸后，發(fā)現(xiàn)有水垢生成．為探究水垢的成分，他進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：
實(shí)驗(yàn)過(guò)程：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
Ⅰ		水垢變白、變疏松， 澄清石灰水變渾濁
Ⅱ		固體部分溶解， 放出熱量， 濾液的pH約為12
Ⅲ		實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是______．

實(shí)驗(yàn)分析及結(jié)論：
①由實(shí)驗(yàn)Ⅰ可知，水垢分解的產(chǎn)物中一定有______．
②實(shí)驗(yàn)Ⅲ小試管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____．
③根據(jù)實(shí)驗(yàn)探究，推測(cè)此水垢的成分中可能含有______．
（3）小文另取該水樣，加入澄清石灰水，溶液變渾濁，其反應(yīng)為：
A+Ca（OH）₂═2CaCO₃↓+2H₂O，則A的化學(xué)式為_(kāi)_____．

Answer 1

解：
（1）利用陽(yáng)離子交換樹(shù)脂對(duì)某硬水進(jìn)行軟化，就是通過(guò)陰陽(yáng)離子交換除去硬水中的鈣離子，因此樹(shù)脂的作用就是除去硬水中的鈣離子；
（2）水垢的成分是碳酸鈣，實(shí)驗(yàn)III實(shí)際上就是鹽酸和碳酸鈣的反應(yīng)，同時(shí)用澄清的石灰水驗(yàn)證產(chǎn)物是二氧化碳，因此其現(xiàn)象為：水垢溶解，產(chǎn)生氣泡，澄清石灰水變渾濁；
實(shí)驗(yàn)分析及結(jié)論：
①實(shí)驗(yàn)Ⅰ的現(xiàn)象是水垢變白、變疏松，澄清石灰水變渾濁可知，水垢分解的產(chǎn)物中一定有二氧化碳；
②實(shí)驗(yàn)Ⅲ小試管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)是二氧化碳和澄清石灰水的反應(yīng)，因此其化學(xué)方程式為：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；
③根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)推測(cè)，此水垢的成分中可能含有碳酸鈣；
（3）小文另取該水樣，加入澄清石灰水，溶液變渾濁，說(shuō)明水樣中含有碳酸氫根離子，其反應(yīng)為：
Ca（HCO₃）₂+Ca（OH）₂═2CaCO₃↓+2H₂O；
故答案為：
（1）Ca²⁺；
（2）實(shí)驗(yàn)III現(xiàn)象是：水垢溶解，產(chǎn)生氣泡，澄清石灰水變渾濁；
實(shí)驗(yàn)分析及結(jié)論：
①二氧化碳； ②Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O； ③碳酸鈣；
（3）Ca（HCO₃）₂．
分析：生活中離不開(kāi)水，若水的硬度過(guò)大，會(huì)影響人體健康，因此需要進(jìn)行軟化處理；硬水處理的目的就是除去硬水中的鈣、鎂離子，主要是鈣離子．
點(diǎn)評(píng)：此題主要考查了硬水的軟化，它是化工生產(chǎn)和生活中經(jīng)常用到的，理解了硬水軟化原理和二氧化碳的性質(zhì)做該題并不難．