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)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)Ca2＋浓度为c(Ca2＋)＝＝0.01 mol/L，

由M～Ca2＋(Mg2＋)且n(Mg2＋)＝n(Ca2＋)，得c(Mg2＋)＝c(Ca2＋)＝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