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105年
化學
第 2 題
📖 題組：
在工業上使用鍋爐加熱硬水會產生鍋垢，造成導熱效率差，甚至易造成爆炸危險。一般於加熱前，可利用陽離子交換樹脂(RH)將硬水軟化，去除易形成鍋垢之陽離子，請回答下列問題：
在工業上使用鍋爐加熱硬水會產生鍋垢，造成導熱效率差，甚至易造成爆炸危險。一般於加熱前，可利用陽離子交換樹脂(RH)將硬水軟化，去除易形成鍋垢之陽離子，請回答下列問題：
承上題，寫出陽離子交換反應方程式。（4 分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
硬水軟化的關鍵在於去除水中的鈣離子與鎂離子。利用電荷守恆的觀念，一個二價陽離子需要與兩個帶一價的氫型陽離子交換樹脂（RH）進行交換，並釋放出兩個氫離子。
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硬水中容易形成鍋垢的主要陽離子為鈣離子（$Ca^{2+}$）與鎂離子（$Mg^{2+}$）。當硬水通過陽離子交換樹脂（$RH$）時，樹脂上的氫離子（$H^+$）會與這些二價陽離子進行交換，使其附著於樹脂上，進而達到軟化水質的目的。 反應方程式如下：
- 與鈣離子的交換反應：
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