Question

（7分）生活中離不開水。若水的硬度過大，會(huì)影響人體健康，因此需要進(jìn)行軟化處理。
（1）小文利用陽離子交換樹脂對(duì)某硬水水樣進(jìn)行軟化，其原理示意如右圖所示。樹脂的作用是除去硬水中的    。

（2）生活中通過煮沸能夠降低水的硬度。小文取此水樣煮沸后，發(fā)現(xiàn)有水垢生成。為探究水垢的成分，他進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：
【實(shí)驗(yàn)過程】

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
Ⅰ		水垢變白、變疏松， 澄清石灰水變渾濁
Ⅱ		固體部分溶解， 放出熱量， 濾液的pH約為12
Ⅲ		實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是    。

【實(shí)驗(yàn)分析及結(jié)論】
①由實(shí)驗(yàn)Ⅰ可知，水垢分解的產(chǎn)物中一定有     。
②實(shí)驗(yàn)Ⅲ小試管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為     。
③根據(jù)實(shí)驗(yàn)探究，推測此水垢的成分中可能含有     。
（3）小文另取該水樣，加入澄清石灰水，溶液變渾濁，其反應(yīng)為：
A + Ca(OH)₂ ="=" 2CaCO₃↓ + 2H₂O，則A的化學(xué)式為    。

Answer 1

（1）Ca²⁺    
（2）實(shí)驗(yàn)III現(xiàn)象是：水垢溶解，產(chǎn)生氣泡，澄清石灰水變渾濁（2分，錯(cuò)答、漏答均為0分）
【實(shí)驗(yàn)分析及結(jié)論】
① 二氧化碳      ② Ca(OH)₂ + CO₂ ="=" CaCO₃↓+ H₂O      ③ 碳酸鈣
（3）Ca(HCO₃)₂

試題分析：（1）根據(jù)陽離子交換樹脂硬水處理示意圖可知，利用陽離子交換樹脂對(duì)某硬水進(jìn)行軟化，就是通過陰陽離子交換除去硬水中的鈣離子；
實(shí)驗(yàn)分析及結(jié)論：
①實(shí)驗(yàn)Ⅰ的現(xiàn)象是水垢變白、變疏松，澄清石灰水變渾濁，由此可知，水垢分解的產(chǎn)物中一定有二氧化碳，也就說明水垢中含有碳酸鹽；
②實(shí)驗(yàn)Ⅲ中，由于稀鹽酸和水垢中的碳酸鹽反應(yīng)，放出二氧化碳?xì)怏w，故小試管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)是二氧化碳和澄清石灰水的反應(yīng)，因此其化學(xué)方程式為Ca(OH)₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
（2）所以實(shí)驗(yàn)III的現(xiàn)象為：水垢溶解，產(chǎn)生氣泡，澄清石灰水變渾濁；
③根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)推測，此水垢的成分中可能含有碳酸鈣；
（3）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)前后原子的種類沒有改變，數(shù)目沒有增減，結(jié)合反應(yīng)的化學(xué)方程式A+Ca(OH)₂=2CaCO₃↓+2H₂O可知，反應(yīng)前有Ca原子1個(gè)，H原子2個(gè)，O原子2個(gè)；反應(yīng)后有Ca原子2個(gè)，H原子4個(gè)，O原子8個(gè)，C原子2個(gè)，故A中含有Ca原子1個(gè)，H原子2個(gè)，O原子6個(gè)，C原子2個(gè)，結(jié)合題意可知A為Ca(HCO₃)₂。
點(diǎn)評(píng)：本題考點(diǎn)較多，主要考查的是碳酸鹽的檢驗(yàn)，所以熟記碳酸鹽的性質(zhì)和相關(guān)反應(yīng)的現(xiàn)象，是解答本題的關(guān)鍵。