硬水软化

第二单元硬水软化专题一多样化的水处理技术想一想：如何对水进行净化？取水-沉淀-过滤-吸附-消毒-配水自来水厂净水过程图吸附水中悬浮的杂质除去不溶性杂质沉降杂质杀死残存的细菌除去部分可溶性杂质、颜色、异味种类自然界的水自来水娃哈哈纯净水价格1.5元/吨2000元/吨原因受到污染,没有杀菌经过沉淀、过滤、吸附和消毒（广告词）经过27层提纯一、暂时硬度和永久硬度1.天然水中的Ca2+、Mg2+对生活生产的影响?少量Ca2+、Mg2+对人体有利（补充Ca），但含有较多时会影响洗涤衣物；锅炉沉积水垢，浪费燃料甚至爆炸。2.什么是硬水和软水?水的硬度如何表示？一般把1L水里含有10mgCaO(或含相当于10mgCaO的物质)称为1度。8度以上的水称为硬水。例如:经测定:1L某天然水中Ca2+浓度为0.001mol/L，Mg2+浓度为0.002mol/L，试求该天然水的总硬度。硬水：水中含有较多的钙、镁离子的水。软水：水中含有少量或不含钙、镁离子的水。一、暂时硬度和永久硬度3.什么是暂时硬度，什么是永久硬度?由Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2引起的硬度，叫暂时硬度。由钙、镁的硫酸盐或氯化物引起的硬度，叫永久硬度。4.用化学方程式解释锅炉中水垢的形成过程？Ca(HCO3)2==CaCO3↓+CO2↑+H2OMg(HCO3)2==MgCO3↓+CO2↑+H2OMgCO3+H2O==Mg(OH)2+CO2↑△△△----由暂时硬度引起的硬水可以通过加热煮沸方法降低其硬度.5.硬水的危害：⑴生活中的危害：长期饮硬水有害人体健康；洗衣洗不净。⑵生产中的危害：锅炉烧水，水垢过多浪费燃料,引起爆炸.6.硬水和软水的检验：硬水：泡沫少，有大量浮渣软水：有大量泡沫，无浮渣结论：可用肥皂水来区别硬水和软水；硬水浪费肥皂二、硬水软化2.药剂法软化硬水,是用石灰和纯碱.写出有关离子方程式,并分析石灰和纯碱的使用顺序?Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓Ca2++2HCO3-+Ca2++2OH-=2CaCO3↓+2H2OMg2++2HCO3-+2Ca2++4OH-=Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2OCa2++CO32-=CaCO3↓先使用石灰，再用纯碱除去因Ca2+引起的硬度。1.如何检测水的硬度？使用总硬度试纸测定水的硬度。二、硬水软化3.简述离子交换法软化硬水的原理。离子交换柱设备硬水中的Ca2+、Mg2+与离子交换树脂中的Na+或H+交换，使溶液中的Ca2+、Mg2+离子浓度降低。4.某学生取矿泉水试样检测，其pH约为6.5，将其缓慢通过阳离子交换树脂后，测得其pH约为4，则该矿泉水是否为硬水。5.离子交换树脂使用时间长了就会失去软化能力，这时应该采取什么措施？用强酸或强碱再生处理。二、硬水软化c(H+)=10-4-10-6.5=10-4mol/L，c(Ca2+)=10-4/2mol/L，m(CaO)=56×1000×(10-4/2)=2.8mg/L。●生活中常用煮沸的方法降低水的硬度●实验室常用蒸馏的方法得到蒸馏水以降低水的硬度，知识结构图硬水软化暂时硬度和永久硬度水的硬度表示方法暂时硬度永久硬度硬水软化药剂软化法离子交换法天然水中钙、镁离子的作用概念软化方法沉淀转化硬水的概念及其对生产生活的危害离子交换树脂离子交换的原理离子交换的特点和应用软水机的作用课堂练习BDCDD活性炭6.要从氯酸钾和二氧化锰混合物加热制取氧气后的残留固体中回收二氧化锰，有以下几步操作可供选择，其中正确的操作顺序是()①蒸发溶液②过滤③溶解④水洗⑤烘干A．③②④①B．③②⑤④C．③②④⑤D．③②①④C7.我们的饮用水是由河水净化所得，已知明矾能将水中的悬浮物凝聚而沉淀，氯气可杀菌。则家庭饮用水的正确净化过程是()A．河水→过滤→加氯气→加明矾→沉淀→净水B．河水→加氯气→过滤→加明矾→沉淀→净水C．河水→加明矾→加氯气→过滤→沉淀→净水D．河水→加明矾→沉淀→过滤→加氯气→净水D8.(2010年高考课标全国卷)[化学——选修化学与技术]水是一种重要的自然资源，是人类赖以生存不可缺少的物质。水质优劣直接影响人体健康。请回答下列问题：(1)天然水中溶解的气体主要有________、________；(2)天然水在净化处理过程中加入的混凝剂可以是________(填其中任何两种)其净水作用的原理是_____________________；(3)水的净化与软化的区别是____________________________；(4)硬度为1°的水是指每升水含10mgCaO或与之相当的物质(如7.1mgMgO)。若某天然水中c(Ca2＋)＝1.2×10－3mol·L－1，c(Mg2＋)＝6×10－4mol·L－1，则此水的硬度为________；(5)若(4)中的天然水还含有c(HCO)＝8×10－4mol·L－1，现要软化10m3这种天然水，则需先加入Ca(OH)2________g，后加入Na2CO3________g。【答案】(1)O2CO2(或氮气)(2)明矾、硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁(铝盐、铁盐各任选一种)铝盐或铁盐在水中发生水解生成相应氢氧化物胶体，它可吸附天然水中悬浮物并破坏天然水中的其他带异种电荷的胶体微粒，使其聚沉，达到净化目的(3)水的净化是用混凝剂(如明矾等)将水中胶体及悬浮物沉淀下来，而水的软化是除去水中的钙离子和镁离子(4)10°(5)74014849、某综合实践活动小组到自来水厂进行参观,了解到源水处理成自来水的工艺流程示意图如下:(1)源水中含Ca2＋、Mg2＋、HCO、Cl－等,加入CaO后生成Ca(OH)2,进而发生若干个复分解反应,试写出其中任意一个反应的离子方程式_________________________________.(2)加入凝聚剂可以除去其中的悬浮固体颗粒，该过程是_____(填写下列各项的序号)。①只有物理过程，无化学过程②只有化学过程，无物理过程③既有化学过程又有物理过程FeSO4·7H2O是常用的凝聚剂，加入后最终生成红褐色胶状沉淀，则这种沉淀是________。(3)通入二氧化碳的目的是_____________和______________.(4)气体A的作用是___________________________.(5)下列物质中,____________可以作为气体A的代替品.(填写下列各项的序号)①ClO2②浓氨水③SO2④浓硫酸【答案】(1)HCO－3＋OH－===CO2－3＋H2O(或：Ca2＋＋HCO－3＋OH－===CaCO3↓＋H2O或：Ca2＋＋2HCO－3＋2OH－===CaCO3↓＋CO2－3＋2H2O或：Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓)(2)③Fe(OH)3(3)除去钙离子调节溶液酸度(4)杀菌消毒(5)①