离子交换软化实验方程式

1. 钠离子交换器中钙镁离子如何与钠性树脂产生交换

钠离子交换软化处理抄的原理是将原水通过钠型阳离子交换树脂，使水中的硬度成分ca2+、mg2+与树脂中的na+相交换，从而吸附水中的ca2+、mg2+，使水得到软化。如以rna代表钠型树脂，其交换过程如下：
2rna
+
ca2+
=r2ca
+
2na+
2rna
+
mg2+
=r2mg
+
2na+
即水通过钠离子交换器后，水中的ca+、mg+被置换成na+。
当钠离子交换树脂失效之后，为恢复其交换能力，就要进行再生处理。再生剂为价廉货广的食盐溶液。再生过程反应如下：
r2ca
+
2nacl
=2rna
+
cacl2
r2mg
+
2nacl
=2rna
+
mgcl2

2. 离子交换树脂的原理是什么

原始是利用生成物的溶解度小、易生成沉淀来除去溶液中的某些杂质，其实其本质是化学平衡的应用。
如硬水软化的反应方程式：2NaR+Mg2+→MgR2+2Na+ 其中R代表树脂基。
而使用过的离子交换树脂也可以再生，方法是将浓的食盐水通入其中，根据平衡移动原理，钠离子浓度大大增加，导致钠离子又和树脂基结合使得离子交换树脂再生。

3. 硬水转化软水原理

软水和硬水的原理是肥皂水的主要成份是硬脂酸钠，硬水含钙镁离内子多，和肥皂水反容应生成硬脂酸钙和硬脂酸镁沉淀，而软水含钙镁离子少，不会产生沉淀，所以能用肥皂水检验软水、硬水。

取一杯热水倒入肥皂水。水面上出现泡沫的为软水，水面上出现浮渣的为硬水，浮渣越多，水的硬度越大。

也可以用烧杯加热，在杯壁留下较多水垢的是硬水。因为硬水是含有较多的可溶性钙，镁物质的水，加热后，这些可溶性的钙镁物质转化成不可溶性的物质，沉淀杂质多的是硬水，杂质越多，水的硬度越大。

(3)离子交换软化实验方程式扩展阅读：

硬水变为软水可以通过以下方法：

1、用石灰、纯碱等软水剂处理，使水中Ca2＋、Mg2＋生成沉淀析出，过滤、沉淀法。

2、对硬水进行加热的煮沸法。

3、使用泡沸石、水化硅酸钠铝进行的离子交换法。

4、电渗析法：用直流电源作动力，使水中的离子选择性地透过离子交换膜而获得软水。

5、石灰—纯碱法：暂时硬度加入石灰就可以完全消除。

4. 水是生命之源，也是人类最宝贵的资源．饮用水的制取通常包括：混凝沉淀、杀菌消毒、硬水软化等过程．（1

（1）明矾中含有Al³⁺，水解呈酸性，生成Al（OH）₃，离子方程式为：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；
故答案为：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；
（2）用硫酸酸化的草酸（H₂C₂O₄）溶液还原氯酸钠，反应生成硫酸钠、二氧化碳、二氧化氯、水，方程式为：H₂C₂O₄+2NaClO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+2CO₂↑+2ClO₂↑+2H₂O，
故答案为：H₂C₂O₄+2NaClO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+2CO₂↑+2ClO₂↑+2H₂O；
（3）Na₂FeO₄能消毒、净水的原因是高价铁具有氧化性，能消毒杀菌，生成Fe³⁺形成胶体，具有吸附悬浮物的净水的作用；
故答案为：高铁酸钾中铁为高价，有强氧化性，具有杀菌作用；高铁酸钾被水中还原性物质还原，生成的Fe³⁺水解产生Fe（OH）₃，具有吸附作用；
（4）通过阳离子交换树脂可以除去钙离子和镁离子得到软水，离子交换树脂发生的反应为：Ca²⁺+2HR=CaR₂+2H⁺，Mg²⁺+2HR=MgR₂+2H⁺，
故答案为：Ca²⁺+2HR=CaR₂+2H⁺，Mg²⁺+2HR=MgR₂+2H⁺；
（5）由Ag⁺+Cl^-=AgCl↓可知，n（Cl^-）=12.12×0.001L×0.001000mol?L^-1=12.12×10^-6mol，所以水样中c（Cl^-）=

5. 硬水软化的化学方程式 方法一 原理： 方法二 原理：

实验室常用软化处理沉淀法用石灰、纯碱等软水剂处理，使水中Ca2+、Mg2+生成沉淀析出，过滤后即得软水，其中的锰、铁等离子也可除去。
常用软水剂
（1）磷酸钠： 3CaSO4+2Na3PO4→Ca3(PO)4↓+3Na2SO4
（2）六偏磷酸钠： Na4[Na2(P03)6]+Ca2+→Na4[Ca(P03)6]+2Na+
（3）胺的醋酸衍生物（EDTA）：与Ca2+、Fe2+、Cu2+等离子生成螯合物煮沸法（只适用于暂时硬水）煮沸暂时硬水时的反应：
Ca(HCO3)2=CaCO3 ↓+H2O+CO2↑
Mg(HCO3)2 =MgCO3↓ +H2O+CO2↑
由于CaCO3不溶，MgCO3 微溶，所以碳酸镁在进一步加热的条件下还可以与水反应生成更难溶的氢氧化镁：
MgCO3 +H2O = Mg(OH)2↓+CO2↑
由此可见水垢的主要成分为CaCO3和Mg(OH)2
编辑本段工业处理.石灰——纯碱法在这种方法中，暂时硬度加入石灰就可以完全消除，HCO3-都被转化成CO32-。而镁的永久硬度在石灰的作用下会转化为等物质的量的钙的硬度，最后被去除。反应过程中，镁都是以氢氧化镁的形式沉淀，而钙都是以碳酸钙的形式沉淀。
Ca2+(aq) --石灰-苏打法--> CaCO3(s)
Mg2+(aq)--石灰-苏打法--> Mg(OH)2(s)离子交换法（1）原理：用无机或者有机物组成一混合凝胶，形成交换剂核，四周包围两层不同
电荷的双电层，水通过后可发生离子交换。
阳离子交换剂：含H+、Na+固体与Ca+、Mg2+离子交换
阴离子交换剂：含碱性物质，能与水中阴离子交换
（2）常用交换剂：
a. 泡沸石：水化硅酸钠铝
Na2O·Z+Ca(HCO3)→CaO·Z+2NaHCO3
Na2O·Z+CaSO4→CaO·Z+Na2SO4
b. 磺化煤：
2Na(K)+CaSO4→Ca(K)2+NaSO4
2H(K)+CaSO4→Ca(K)2+NaSO4
c.离子交换树脂电渗析法用直流电源作动力，使水中的离子选择性地透过树脂交换膜而获得软水。磁化法使水流过一个磁场，钙、镁盐类分子间引力减小，不易产生坚硬水垢

6. 阳离子交换树脂实验的有关化学式

R-SO3H+NaCl=R-SO3Na+HCl

7. 要降低水的硬度,采取什么方法

软化水：是指将水中硬度(主要指水中钙、镁离子)去除或降低一定程度的水。水在软化过程中，专仅硬度属降低，而总含盐量不变。

水软化反应过程--钠离子交换

软化是运用离子交换的原理，用软化器中的钠离子交换树脂吸附水中的钙、镁离子，释放钠离子，使水质得到软化的工作过程完全自动化的水处理设备，水质软化的反应方程式为：（其中以R代表树脂本体）
2RNa+Ca2+=-R2Ca+2Na+ 2RNa+Mg2+=R2Mg+2Na+
吸附钙、镁离子饱和后的树脂经过钠盐溶液的处理，可重新转化为钠型而恢复其交换能力，这一再生过程的反应式为：
R2Ca+2NaCl=2RNa+CaCl2 R2Mg+2NaCl=2RNa+MgCl2
上述正向和反向离子交换的反复进行，就可使软化水持续不断地产生。
蒸馏或煮沸是最好的方法。我们刚学的，
在水中加入氢氧化钙水溶液，沉淀后硬度即可降低

8. 离子交换柱交换过程化学方程式

由于树脂有很多种,不能全部写出交换过程化学方程式,下面举个阳离子树脂:R-SO3Na和阴离子树脂:
R-CH2(CH3)3NOH来说明;
(1)离子交换法去离子法制造纯净水,一般都是先用酸冲洗阳树脂,让树脂吸收足够的H+,方程式:
R-SO3Na + H+ = R-SO3H + Na+
(2)通过阳离子交换柱,交换水中的Na+,Ca2+,Mg2+等阳离子,方程式:(以Na+,Ca2+为例)
R-SO3H + Na+ = R-SO3Na + H+
2R-SO3H + Ca2+ = (R-SO3)2Ca + 2 H+
(3)通过阴离子交换柱,交换水中的Cl-,CO32-,SO42-等阴离子,方程式:(以Cl-,CO32-为例)
R-CH2(CH3)3NOH + Cl- = R-CH2(CH3)3NCl + OH-
2R-CH2(CH3)3NOH + CO32- = (R-CH2(CH3)3N)2CO3 + 2OH-
水经过阳离子交换柱后,除去了水中的金属阳离子,再经过阴离子交换柱后,除去了水中的阴离子,最后就得到纯净水了

9. 钠型阳离子交换树脂软化硬水方程式

采用离子交换方法抄,可以把水中呈离子态的阳、阴离子去除,以氯化钠(NaCl)代表水中无机盐类,水质除盐的基本反应可以用下列方程式表达：
1、阳离子交换树脂：R—H+Na+ R—Na+H+
2、阴离子交换树脂：R—OH+Cl- R—Cl+OH-
阳、阴离子交换树脂总的反应式即可写成：
RH+ROH+NaCl——RNa+RCL+H2O
由此可看出,水中的NaCl已分别被树脂上的H+和OH-所取代,而反应生成物只有H2O,故达到了去除水中盐的作用.