15. 将燃煤发电厂产生的脱硫废水(含有 CaCl₂、MgCl₂、MgSO₄ 等物质)软化的一种工艺流程如图所示。回答下列问题。

(1)硬水软化主要是除去水中较多的 Mg²⁺ 和
(2)向“一级沉淀池”中加入过量熟石灰的目的是
(3)“二级沉淀池”中固体的化学式为
(4)软化处理过程中,碳酸钠和熟石灰的添加顺序不能颠倒,原因是
(1)硬水软化主要是除去水中较多的 Mg²⁺ 和
Ca²⁺
(写离子符号)。(2)向“一级沉淀池”中加入过量熟石灰的目的是
完全除去废水中的Mg²⁺
。(3)“二级沉淀池”中固体的化学式为
CaCO₃
,加入稀盐酸后,发生中和反应的化学方程式为NaOH+HCl=NaCl+H₂O
。(4)软化处理过程中,碳酸钠和熟石灰的添加顺序不能颠倒,原因是
若颠倒顺序,后加入的熟石灰会引入Ca²⁺无法除去,导致硬水软化不彻底
。答案
(1)Ca²⁺ (2)完全除去废水中的Mg²⁺ (3)CaCO₃;NaOH+HCl=NaCl+H₂O (4)若颠倒顺序,后加入的熟石灰会引入Ca²⁺无法除去,导致硬水软化不彻底
解析
(1)硬水含较多可溶性钙、镁化合物,软化需除Mg²⁺和Ca²⁺。(2)熟石灰(Ca(OH)₂)中OH⁻与Mg²⁺反应生成Mg(OH)₂沉淀,过量是为完全除Mg²⁺。(3)一级沉淀池后含过量Ca(OH)₂及原CaCl₂,加Na₂CO₃后Ca²⁺与CO₃²⁻生成CaCO₃沉淀;二级沉淀池后溶液含NaOH(Ca(OH)₂与Na₂CO₃反应生成),加稀盐酸时中和反应为NaOH与HCl反应。(4)若先加Na₂CO₃后加熟石灰,熟石灰引入的Ca²⁺无法除去,硬水软化不彻底。
16. 小明家厨房有一瓶没有标签的白色固体,但他分不清是作调味剂的食盐,还是中和发面酸味的食用碱(主要成分为碳酸钠),还是做蛋糕用的膨松剂(主要成分为碳酸氢钠)。小明将样品带到实验室欲探究其成分,请你一同参与探究并回答有关问题。
【查阅资料】
碳酸钠、碳酸氢钠的水溶液均呈碱性,可使酸碱指示剂变色。碳酸氢钠还能与澄清石灰水反应生成白色的碳酸钙沉淀,化学方程式为 NaHCO₃ + Ca(OH)₂ = CaCO₃↓ + NaOH + H₂O。碳酸氢钠受热易分解,化学方程式为 2NaHCO₃ $\xlongequal{\triangle}$ Na₂CO₃ + H₂O + CO₂↑。
【提出猜想】
猜想 1:该固体是 NaCl;
猜想 2:该固体是
猜想 3:该固体是 NaHCO₃。
【实验探究】
(1)取少量固体于试管中加水溶解,滴加 2~3 滴无色酚酞溶液,振荡,溶液变红色。那么猜想
(2)取少量固体于另一支试管中,加热固体,试管口有水珠,同时把生成的气体通入澄清石灰水中,若
【交流讨论】
(3)小亮认为要证明猜想 2 成立也可以改用氢氧化钙溶液。你认为他
【查阅资料】
碳酸钠、碳酸氢钠的水溶液均呈碱性,可使酸碱指示剂变色。碳酸氢钠还能与澄清石灰水反应生成白色的碳酸钙沉淀,化学方程式为 NaHCO₃ + Ca(OH)₂ = CaCO₃↓ + NaOH + H₂O。碳酸氢钠受热易分解,化学方程式为 2NaHCO₃ $\xlongequal{\triangle}$ Na₂CO₃ + H₂O + CO₂↑。
【提出猜想】
猜想 1:该固体是 NaCl;
猜想 2:该固体是
Na₂CO₃
;猜想 3:该固体是 NaHCO₃。
【实验探究】
(1)取少量固体于试管中加水溶解,滴加 2~3 滴无色酚酞溶液,振荡,溶液变红色。那么猜想
1
不成立。(2)取少量固体于另一支试管中,加热固体,试管口有水珠,同时把生成的气体通入澄清石灰水中,若
澄清石灰水变浑浊
(填实验现象),那么猜想 3 成立。【交流讨论】
(3)小亮认为要证明猜想 2 成立也可以改用氢氧化钙溶液。你认为他
不能
(填“能”或“不能”)达到实验目的。答案
【提出猜想】该固体是Na₂CO₃
【实验探究】(1)1;(2)澄清石灰水变浑浊
【交流讨论】(3)不能
【实验探究】(1)1;(2)澄清石灰水变浑浊
【交流讨论】(3)不能
解析
【提出猜想】根据题目信息,白色固体可能是NaCl,Na₂CO₃或NaHCO₃,猜想1为NaCl,猜想3为NaHCO₃,因此猜想2应为Na₂CO₃。
【实验探究】
(1) 无色酚酞溶液遇碱性物质变红色,NaCl溶液为中性,不能使酚酞变红,而Na₂CO₃和NaHCO₃溶液均为碱性,可以使酚酞变红,因此猜想1不成立。
(2) 加热NaHCO₃会分解生成H₂O,CO₂和Na₂CO₃,将生成的气体通入澄清石灰水中,若石灰水变浑浊,说明有CO₂生成,那么猜想3成立。
【交流讨论】
(3) Na₂CO₃与Ca(OH)₂反应会生成CaCO₃沉淀,NaHCO₃与Ca(OH)₂反应也会生成CaCO₃沉淀,因此使用氢氧化钙溶液无法区分Na₂CO₃和NaHCO₃,不能达到实验目的。
【实验探究】
(1) 无色酚酞溶液遇碱性物质变红色,NaCl溶液为中性,不能使酚酞变红,而Na₂CO₃和NaHCO₃溶液均为碱性,可以使酚酞变红,因此猜想1不成立。
(2) 加热NaHCO₃会分解生成H₂O,CO₂和Na₂CO₃,将生成的气体通入澄清石灰水中,若石灰水变浑浊,说明有CO₂生成,那么猜想3成立。
【交流讨论】
(3) Na₂CO₃与Ca(OH)₂反应会生成CaCO₃沉淀,NaHCO₃与Ca(OH)₂反应也会生成CaCO₃沉淀,因此使用氢氧化钙溶液无法区分Na₂CO₃和NaHCO₃,不能达到实验目的。
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