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首页 初中化学知识 硬水和软水 物质组成元素的质量分数 溶液的酸碱性与pH值 试题正文
  • 问答题
    某天然矿泉水标签中有如下文字叙述：“水质主要成分（mg/L）：K+0.62-3.25   Na+18.7-29.8   Ca2+17.8-26.2   Cl-14.2-30.8   硫酸根41.6-70.2  碳酸氢根184-261  pH 7.3”
    （1）硫酸根离子的化学符号是______；“Ca2+”中数字“2”的含义是______．
    （2）该矿泉水显______（填“酸性”、“碱性”或“中性”）．
    （3）日常生活中用______区别软水和硬水，可通过______方法降低水的硬度．
    本题信息：2010年梅州化学问答题难度较难 来源:未知
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本试题 “某天然矿泉水标签中有如下文字叙述：“水质主要成分（mg/L）：K+0.62-3.25 Na+18.7-29.8 Ca2+17.8-26.2 Cl-14.2-30.8 硫酸根41.6-70.2 碳酸氢根184-261 pH 7.3...” 主要考查您对

硬水和软水

物质组成元素的质量分数

溶液的酸碱性与pH值

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  • 硬水和软水
  • 物质组成元素的质量分数
  • 溶液的酸碱性与pH值
定义：
硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水。
软水是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。

水的硬度：
水的硬度常用一种规定的标准来衡量，这个标准是：把1L水里含10mgCaO（或相当于10mgCaO）称为1度。
硬水和软水的检验：
（1）用肥皂水来检验硬水和软水，把肥皂水滴在水里搅拌，产生泡沫多的是软水，产生泡沫少或不产生泡沫的是硬水

（2）用加热煮沸的方法检验硬水和软水。水加热煮沸时，有较多沉淀的是硬水，不产生沉淀或者产生沉淀较少的是软水。

硬水的软化：
就是设法除去硬水中的钙、镁化合物。

硬水软化的方法：生活中常用煮沸法，工业上常用离子交换法和药剂软化法，实验室常用蒸馏法，蒸馏法是净化程度较高的水，蒸馏时应注意以下几点：

①蒸馏瓶中的液体不能超过其容积的2/3.
②加热时，应在烧瓶中放几粒沸石（或碎瓷片）。
③装置气密性良好
④水银温度计的水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口附近。

使用硬水造成的危害：
饮用水中含有微量的钙、镁成分，对人体健康是有益的。但是，水中含太多的钙、镁成分，对生活和生产都有危害。
①用硬水洗涤，不仅浪费肥皂，而且会在织物上积有肥皂跟钙、镁反应后生成的沉淀，不容易洗干净，还会使纤维变脆、易断。
②硬水有苦涩味，长期饮用硬水会使人的胃肠功能紊乱，出现不同程度的腹胀、腹泻和腹痛。
③锅炉用水硬度太大，会产生水垢，这会大大降低锅炉的导热能力，造成燃料的浪费。另外，当水垢爆裂脱落时，会造成炉壁局部受热不均，易引起锅炉爆炸。

离子交换法：
离子交换法是工业生产软化水的重要方法之一。离子交换法的原理:离子交换树脂是一种聚合物，带有相应的功能基团(一般情况下，常规的钠离子交换树脂带有大量的钠离子)，当含钙、镁离子较高的硬水经过离子交换树脂时，离子交换树脂即可以释放出钠离子，其功能基团与钙、镁离子结合。这样水中的钙、镁离子含量下降，水的硬度降低，硬水即可被软化为软水。离子交换法的流程为：工作(即交换)、反洗、再生、清洗四个过程。
定义：
物质中某元素的质量分数，就是该元素的质量与组成物质的各元素总质量之比。

公式：
某元素的质量分数=
如AmBn中A元素的质量分数=
若题目给出物质的化学式，又同时知道物质的实际质量，则可根据物质的质量×某元素的质量分数=该元素的质量，将其中所含元素的质量求出。同理，物质的质量=某元素质量÷该元素的质量分数。

公式的理解：
计算时应先列式计算，然后代入数据算出结果。如水中氢元素的质量分数=×100%=×100%=×100%=11.1%而不能写成×100%=×100%=×100%=11.1%

化学式中质量分数的应用：
①已知物质的质量求所含的某元素的质量
利用公式：元素的质量=物质的质量×该元素的质量分数
②已知元素的质量求物质的质量
利用公式：物质的质量=元素的质量÷该元素的质量分数
③根据元素的质量分数确定物质的化学式

利用化学式的变形比较元素质量分数的大小：
例：三种铁的氧化物按铁元素的质量分数由大到小排列的顺序为？
解析：三种含铁的氧化物的化学式可变形为，则三种含铁的氧化物中铁元素的质量分数分别为：、、，通过比较分母可知：>>Ar(O)，故铁元素的质量分数由大到小排列的顺序为。

溶液的酸碱度及表示方法
1. 溶液的酸碱性：溶液呈酸性、碱性或中性，通常用指示剂来测定。
2. 溶液的酸碱度：指溶液酸碱性的强弱程度，即酸碱度是定量表示溶液酸碱性强弱的一种方法.溶液的酸碱度通常用pH表示。
3. pH的范围：0—14
   溶液酸碱度和pH值的关系

 溶液的pH值  溶液的酸碱度
 <7  酸性溶液（pH越小，酸性越强）
 =7  中性溶液
 >7  碱性溶液（pH越大，碱性越大）
（1）呈酸性的溶液不一定是酸溶液，如NaHSO4溶液呈酸性，但属于盐溶液；呈碱性的溶液不一定是碱溶液，如Na2CO3溶液呈碱性，但它也是盐溶液。
（2）粗略测定溶液的酸碱度常用pH试纸。

pH的测定方法：
测定溶液pH通常用pH试纸和pH计。其中用pH试纸测定溶液pH的具体操作为：测定时，将pH试纸放在表面皿上，用干净的玻璃棒蘸取被测溶液并滴在pH试纸上，半分钟后把试纸显示的颜色与标准比色卡对照，读出溶液的pH，简记为：“一放、二蘸、三滴、四比”。

改变溶液pH的方法:
溶液的pH实质是溶液中H+浓度或OH-浓度大小的外在表现。改变溶液中H+浓度或OH-浓度，溶液的pH就会发生改变。

方法一加水:只能改变溶液的酸碱度，不能改变溶液的酸碱性，即溶液的pH只能无限地接近于7。
①向酸性溶液中加水，pH由小变大并接近7，但不会等于7，更不会大于7(如下图所示)。

②向碱性溶液中加水，pH由大变小并接近于7，但不会等于7，更不会小于7(如下图所示)。
 

方法二加酸碱性相同，pH不同的溶液:原溶液酸碱性不会发生变化，但混合后溶液的pH介于两种溶液之间:

方法三加酸碱性相反的溶液:混合后发生中和反应，溶液的pH可能等于7，若加入的溶液过量，原溶液的酸碱性就会与原来相反(如下图所示)。

pH值测定时的注意事项：
①不能直接把pH试纸浸入待测的溶液中，以免带入杂质，同时还可能溶解pH试纸上的一部分指示剂，致使比色时产生较大误差。

②不能先用水将pH试纸润湿再进行测定。因为将待测溶液滴到用水润湿后的pH试纸上，其溶质质量分数将变小。

③用pH试纸测得溶液的pH一般为整数。

了解溶液的酸碱度的重要意义:
①化工生产中许多反应必须在一定pH溶液里才能进行；
②在农业生产中.农作物一般适宜在pH为7或接近于7的土壤中生长；
③测定雨水的pH（因溶解有二氧化碳，正常雨水的pH约为5.6，酸雨的pH小于5.6)，可以了解空气的污染情况；
④测定人体内或排出的液体的pH，可以了解人体的健康状况。

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