Question

天然水里一般含有Ca²⁺、Mg²⁺等多種離子。人們把含有較多量Ca²⁺、Mg²⁺的水叫做硬水，含有較少量或不含Ca²⁺、Mg²⁺的水叫做軟水；降低水中Ca²⁺、Mg²⁺含量的過程叫做硬水軟化。如果硬度太高(含Ca²⁺、Mg²⁺的濃度太大)會給生產、生活帶來很多不利，因此硬水的軟化是水處理的重要方面之一。
離子交換法常用于工業鍋爐用水的軟化。離子交換劑多種多樣，磺化煤(NaR)就是一種陽離子交換劑。
(1)寫出用磺化煤軟化含Ca²⁺、Mg²⁺濃度較高的硬水的化學方程式________。
(2)用藥劑軟化法軟化過的水總是含有一定濃度的Ca²⁺、Mg²⁺，其原因是________。
(3)參考燒水后的鍋或壺中結有水垢的現象分析說明，如果用硬度太高的水作鍋爐用水，主要的不利因素是________。

Answer 1

2NaR＋Ca^2＋===CaR₂＋2Na^＋、2NaR＋Mg^2＋===MgR₂＋2Na^＋    CaCO₃、Mg(OH)₂雖然溶解度較小，但不是絕對不溶    鍋爐結垢，熱傳遞效率下降，浪費能源，甚至引起鍋爐爆炸
試題分析：（1）根據離子交換的原理可知，反應的離子方程式是2NaR＋Ca^2＋===CaR₂＋2Na^＋、2NaR＋Mg^2＋===MgR₂＋2Na^＋。
（2）CaCO₃、Mg(OH)₂在水中都有一定的溶解能力，所以用藥劑軟化法軟化過的水總是含有一定濃度的Ca^2＋、Mg^2＋。
（3）水垢是熱的不良導體，所以如果用硬度太高的水作鍋爐用水則會造成能量的損失，甚至引起安全事故。
考點：考查磺化煤軟化硬水的原理、鍋爐使用安全注意事項等
點評：該題是基礎性知識的考查，難度不大，試題基礎性強，難易適中。側重考查學生分析問題、解決問題的能力。有利于培養學生的生產安全意識和能源危機感。