Question

某城市用水中含c（Ca^2＋）为1.0×10^－3 mol·L^－1，c（Mg^2＋）为5.0×10^－4 mol·L^－1，c（HCO₃^-）为8.0×10^－4 mol·L^－1。如用药剂软化该水1 000 L，应加入Ca（OH）₂________g，Na₂CO₃________g；如果水中含Mg^2＋，加入Na₂CO₃后，为尽量减少水中的Mg^2＋的浓度，可将水加热至沸，加热时反应的化学方程式为________。

Answer

66.6 116.6 MgCO3＋2H2OMg（OH）2↓＋CO2↑＋H2O

【解析】首先要搞清沉淀的关系：

Ca2＋→Na2CO3 沉淀为CaCO3

Mg2＋→Ca（OH）2 沉淀为Mg（OH）2

HCO3-→Ca（OH）2 沉淀为CaCO3

Ca（OH）2的用途有两个，一是沉淀Mg2＋，二是与HCO3-反应生成CO32-，故所消耗Ca（OH）2的质量便可求出：

m[Ca（OH）2]＝mol×74 g·mol－1＝66.6 g

加入Na2CO3的用途自然是沉淀Ca2＋，溶液中原有Ca2＋为1 mol，又加入了Ca（OH）2的量为0.9 mol，从而使得Ca2＋总物质的量为1.9 mol；又因为0.8 mol HCO3-已转化为0.8 mol CO32-，故加入Na2CO3的量应为：

m（Na2CO3）＝（1.9－0.8）mol×106 g·mol－1＝116.6 g。