Question

我國規定飲用水的硬度不能超過25度．硬度的表示方法是：將水中的Ca²⁺和Mg²⁺都看成Ca²⁺，并將其折算成CaO的質量．通常把1L水中含有10　mgCaO稱為1度，1L水中含有20　mgCaO即為2度；依此類推．8度以上為硬水，8度以下為軟水．
（1）自然界的水中都溶有一定量的Ca（HCO₃）₂和Mg（HCO₃）₂，它們在受熱時分別分解成CaCO₃和Mg（OH）₂，這兩種白色固體在容器內壁上積淀，即形成水垢．請用化學方程式表示鍋爐或水壺里水垢的形成過程．
（2）在日常生活中，如何用簡便的方法確定某水樣是硬水還是軟水（寫出主要操作、現象、結論）？
（3）取某水樣10mL，經實驗測定，其中含Ca²⁺0.001g，含Mg²⁺0.00048g，試通過計算回答：該水樣從硬度角度看，是否符合飲用水標準？

Answer 1

分析：（1）由題目所給信息可推測化學反應方程式；
（2）肥皂水可以用來鑒別硬水和軟水；
（3）根據鈣離子的質量可以計算出水樣的硬度．

解答：解：（1）通過質量守恒定律可推測出反應方程式：Ca（HCO₃）₂

△   .

CaCO₃↓+H₂O+CO₂↑； Mg（HCO₃）₂

△   .

Mg（OH）₂↓+2CO₂↑；
（2）日常生活中，常采取向水樣中加入肥皂水，取等體積的樣品，都加入相同量的肥皂水，一起振蕩，產生的泡沫較少、浮渣較多的是硬水，否則為軟水；
（3）10mL水中，含Ca²⁺0.001g，含Mg²⁺0.00048g，則1L水中含Ca²⁺100mg，Mg²⁺48mg．將Mg²⁺48mg折合成Ca²⁺的質量為80mg，可看成1L水中共含Ca²⁺180mg，由鈣離子可求出氧化鈣的質量為：

180mg×56

40

=252mg；則水樣的硬度為252mg/10mL=25.2度＞8度，不符合飲用水標準．
故答案為：
（1）①CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；Mg（OH）₂+2HCl═MgCl₂+2H₂O；
（2）取等體積的樣品，都加入相同量的肥皂水，一起振蕩，產生的泡沫較少、浮渣較多的是硬水，
（3）不符合飲用水標準．1L水樣中含：Ca²⁺100mg，Mg²⁺48mg．折合成CaO為252mg．則水樣的硬度為252mg/10mL=25.2度＞8度，是硬水．（其他合理方法計算，同樣得分）

點評：本題考查硬水和軟水的檢驗、新信息處理能力及書寫化學方程式的能力，解題的關鍵是掌握同學們對新信息的處理能力．