化学
某自来水中含有Ca2+、Mg2+、Na+、K+、HCO3-、SO42-、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℃时的溶解度数据有：物质Mg（OH）2CaCO3MgCO3Ca（OH）2CaSO4MgSO4溶解度（g/100gH2O）9.0×10-41.5×10-31.0×10-21.7×10-12.1×10-126.7（1）请用化学方程式表示锅炉中的水垢含有Mg（OH）2的原因：Mg（HCO3）2  &nb

2019-04-29

某自来水中含有Ca2+、Mg2+、Na+、K+、HCO3-、SO42-、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℃时的溶解度数据有：
物质Mg（OH）2CaCO3MgCO3Ca（OH）2CaSO4MgSO4
溶解度
（g/100gH2O）		9.0×10-41.5×10-31.0×10-21.7×10-12.1×10-126.7
（1）请用化学方程式表示锅炉中的水垢含有Mg（OH）2的原因：
Mg（HCO3）2
  △  
.
 
Mg（OH）2↓+2CO2↑，MgCO3+H2O
  △  
.
 
Mg（OH）2↓+CO2↑
Mg（HCO3）2
  △  
.
 
Mg（OH）2↓+2CO2↑，MgCO3+H2O
  △  
.
 
Mg（OH）2↓+CO2↑
．
（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．食醋             B．氯化钡C．碳酸钠           D．碳酸氢钠
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）水中的Ca2+、Mg2+可以用一定浓度的M溶液进行测定，M与Ca2+、Mg2+都以等物质的量进行反应．现取含Ca2+浓度为0.40g/L的自来水样10mL，至锥形瓶中进行滴定，达到终点时，用去了浓度为0.01mol/L的M溶液20.00mL，则该自来水样中Mg2+的物质的量浓度是______（写出计算过程）．
优质解答
（1）Mg（OH）2溶解度小于MgCO3，在加热时，MgCO3易转化生成Mg（OH）2，通过质量守恒定律可推测出反应方程式：Mg（HCO3）2
  △  
.
 
Mg（OH）2↓+2CO2↑，
MgCO3+H2O
  △  
.
 
Mg（OH）2↓+CO2↑，
故答案为：Mg（HCO3）2
  △  
.
 
Mg（OH）2↓+2CO2↑，MgCO3+H2O
  △  
.
 
Mg（OH）2↓+CO2↑；
（2）CaSO4与酸不反应，必须先转化为碳酸钙，再加酸除去，所以要先加入碳酸钠；CaSO4能转化为物质碳酸钙的原因是碳酸钙的溶解度小于硫酸钙的溶解度，
故答案为：C；碳酸钙的溶解度小于硫酸钙的溶解度；
（3）由于自来水中含有Ca2+、Mg2+、Na+、K+、HCO3-、SO42-、Cl-，所以加热过程中会生成CaSO4、Mg（OH）2、Mg（OH）2和CaCO3，
故答案为：CaCO3；
（4）10mL自来水样中Ca2+的质量为0.40g/L×10×10-3L=4×10-3g，则n（Ca2+）=
m
M
=
4×10−3g
40g/mol
=1×10-4mol，
已知M与Ca2+、Mg2+都以等物质的量进行反应，所以n（Ca2+）=n（M）-n（Ca2+）=0.01mol/L×20×10-3L-1×10-4mol=1×10-4mol，
所以c（Mg2+）=
n
V
=
1×10−4mol
10×10−3L
=0.01mol/L；
故答案为：0.01mol/L． （1）Mg（OH）2溶解度小于MgCO3，在加热时，MgCO3易转化生成Mg（OH）2，通过质量守恒定律可推测出反应方程式：Mg（HCO3）2
  △  
.
 
Mg（OH）2↓+2CO2↑，
MgCO3+H2O
  △  
.
 
Mg（OH）2↓+CO2↑，
故答案为：Mg（HCO3）2
  △  
.
 
Mg（OH）2↓+2CO2↑，MgCO3+H2O
  △  
.
 
Mg（OH）2↓+CO2↑；
（2）CaSO4与酸不反应，必须先转化为碳酸钙，再加酸除去，所以要先加入碳酸钠；CaSO4能转化为物质碳酸钙的原因是碳酸钙的溶解度小于硫酸钙的溶解度，
故答案为：C；碳酸钙的溶解度小于硫酸钙的溶解度；
（3）由于自来水中含有Ca2+、Mg2+、Na+、K+、HCO3-、SO42-、Cl-，所以加热过程中会生成CaSO4、Mg（OH）2、Mg（OH）2和CaCO3，
故答案为：CaCO3；
（4）10mL自来水样中Ca2+的质量为0.40g/L×10×10-3L=4×10-3g，则n（Ca2+）=
m
M
=
4×10−3g
40g/mol
=1×10-4mol，
已知M与Ca2+、Mg2+都以等物质的量进行反应，所以n（Ca2+）=n（M）-n（Ca2+）=0.01mol/L×20×10-3L-1×10-4mol=1×10-4mol，
所以c（Mg2+）=
n
V
=
1×10−4mol
10×10−3L
=0.01mol/L；
故答案为：0.01mol/L．
相关问答