Question

19．某天然矿泉水的主要成分如下，请认真阅读后填空．

（1）“SO₄^2-”中数字“2”的含义是一个硫酸根离子带2个单位的负电荷．
（2）该矿泉水显碱性（填“酸”、“碱”或“中”）
（3）天然水是混合物，用图1所示的简易装置净化水后，活性炭的主要作用是吸附，所得的水为混合物（填纯净物或混合物），含有较多的Ca²⁺、Mg²⁺的水杯称为硬水，日长生活中用肥皂水区别软水和硬水，可通过加热煮沸方法降低水的硬度，硬水煮沸时会结水垢，水垢的主要成分为碳酸钙和氢氧化镁，用食醋除水垢时，发生的反应为Mg（OH）₂+2CH₃COOH═（CH₃COO）2Mg=2H₂O+CaCO₃+2CH₃COOH═（CH₃COO）₂Ca+CO₂↑+H₂O．

（4）某些地方的饮用水中含有少量的Ca（HCO₃）₂等可溶性盐，烧水时，Ca（HCO₃）₂发生分解反应，生成难溶性的CaCO₃．试写出Ca（HCO₃）₂受热分解的化学方程式Ca（HCO₃）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H₂O+CaCO₃↓+CO₂↑．
（5）如图2所示实验，将水加入到试管中，观察到A液面下降，B液面上升，饱和石灰水变浑浊，则X固体可能为NaOH 和CaO（写出两种不同物质的化学式）由此实验现象得到的结论是X固体遇水放热，氢氧化钙溶解度随温度升高而降低．

Answer 1

分析 （1）根据离子的表示方法：在表示该离子的元素符号右上角，标出该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负符号在后，带1个电荷时，1要省略，进行解答；
（2）根据溶液的酸碱性与pH的关系来分析；
（3）根据活性炭的吸附性、硬水与软水的鉴别、硬水的软化方法以及化学方程式的写法来分析；
（4）依据反应物、生成物、反应条件书写方程式；
（5）根据观察到A液面下降，B液面上升，说明试管内的气压增大；饱和石灰水变浑浊，说明石灰水的温度升高综合分析．

解答 解：（1）原子团符号或元素符号右上角的数字表示离子所带的电荷数，故“SO₄^2-”中数字“2”表示一个硫酸根离子带2个单位的负电荷；故填：一个硫酸根离子带2个单位的负电荷；
（2）该矿泉水的pH为7.8±0.5，大于7，显碱性；故填：碱；
（3）活性炭具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，得到的水中仍含有其他杂质，属于混合物；硬水和软水的区别在于所含的钙镁离子的多少，生活中可用肥皂水来区分硬水和软水，产生泡沫较多的是软水，较少的硬水．生活中常用煮沸的方法来降低水的硬度；碳酸钙与醋酸反应生成醋酸钙、水和二氧化碳；故填：吸附；混合物；肥皂水；加热煮沸；CaCO₃+2CH₃COOH═（CH₃COO）₂Ca+CO₂↑+H₂O；
（4）Ca（HCO₃）₂发生分解反应，生成难溶性的碳酸钙、水和二氧化碳，方程式是Ca（HCO₃）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H₂O+CaCO₃↓+CO₂↑．故填：Ca（HCO₃）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H₂O+CaCO₃↓+CO₂↑；
（5）观察到A液面下降，B液面上升，饱和石灰水变浑浊，说明试管内的气压增大，溶液的温度升高，因此加入的物质应该是溶于水的放热变化，使瓶内压强大于大气压，a端液面会下降，氢氧化钙的饱和溶液随着温度的升高溶解度变小，故符合条件的可以是氧化钙、氢氧化钠固体；由此实验现象得到的  结论是：X固体遇水放热；氢氧化钙溶解度随温度升高而降低；故答案为：NaOH 和CaO；X固体遇水放热，氢氧化钙溶解度随温度升高而降低．

点评 本题考查了水的净化的相关知识，因此，同学们要注重平时基础知识的积累，才能灵活应用解答问题．