Question

天然水里一般含有Ca²⁺、Mg²⁺等多种离子。人们把含有较多量Ca²⁺、Mg²⁺的水叫做硬水，含有较少量或不含Ca²⁺、Mg²⁺的水叫做软水；降低水中Ca²⁺、Mg²⁺含量的过程叫做硬水软化。如果硬度太高(含Ca²⁺、Mg²⁺的浓度太大)会给生产、生活带来很多不利，因此硬水的软化是水处理的重要方面之一。
离子交换法常用于工业锅炉用水的软化。离子交换剂多种多样，磺化煤(NaR)就是一种阳离子交换剂。
(1)写出用磺化煤软化含Ca²⁺、Mg²⁺浓度较高的硬水的化学方程式________。
(2)用药剂软化法软化过的水总是含有一定浓度的Ca²⁺、Mg²⁺，其原因是________。
(3)参考烧水后的锅或壶中结有水垢的现象分析说明，如果用硬度太高的水作锅炉用水，主要的不利因素是________。

Answer 1

2NaR＋Ca^2＋===CaR₂＋2Na^＋、2NaR＋Mg^2＋===MgR₂＋2Na^＋    CaCO₃、Mg(OH)₂虽然溶解度较小，但不是绝对不溶    锅炉结垢，热传递效率下降，浪费能源，甚至引起锅炉爆炸
试题分析：（1）根据离子交换的原理可知，反应的离子方程式是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，所以用药剂软化法软化过的水总是含有一定浓度的Ca^2＋、Mg^2＋。
（3）水垢是热的不良导体，所以如果用硬度太高的水作锅炉用水则会造成能量的损失，甚至引起安全事故。
考点：考查磺化煤软化硬水的原理、锅炉使用安全注意事项等
点评：该题是基础性知识的考查，难度不大，试题基础性强，难易适中。侧重考查学生分析问题、解决问题的能力。有利于培养学生的生产安全意识和能源危机感。