1、第21题:经氢离子交换后,软化水是碱性的。()

**解析：** 该说法是**错误**的。 **详细分析如下：** 1. **软化水的定义与成分**： 软化水是指去除了水中硬度离子（主要是钙离子 $Ca^{2+}$ 和镁离子 $Mg^{2+}$）的水。在常见的离子交换软化过程中，通常使用钠型阳离子交换树脂，将水中的 $Ca^{2+}$、$Mg^{2+}$ 置换为 $Na^+$。此时，水中的阴离子（如碳酸氢根 $HCO_3^-$、氯离子 $Cl^-$、硫酸根 $SO_4^{2-}$ 等）并没有被去除。 2. **氢离子交换的过程**： 如果让水经过**氢离子交换器**（H型阳离子交换树脂），水中的所有阳离子（包括 $Na^+$、$Ca^{2+}$、$Mg^{2+}$ 等）都会被交换成氢离子（$H^+$）。 * 反应示例：$2R-H + Ca^{2+} \rightarrow R_2-Ca + 2H^+$ * 反应示例：$R-H + Na^+ \rightarrow R-Na + H^+$ 3. **酸碱性的变化**： * 当水中的阳离子全部变为 $H^+$ 后，这些 $H^+$ 会与水中的阴离子结合。 * 如果原水中含有碱度（即含有 $HCO_3^-$），$H^+$ 会与 $HCO_3^-$ 反应生成碳酸（$H_2CO_3$），进而分解为二氧化碳（$CO_2$）和水。虽然 $CO_2$ 可以脱除，但水中仍可能残留其他强酸阴离子（如 $Cl^-$、$SO_4^{2-}$）对应的酸（盐酸、硫酸等）。 * 如果原水中含有非碳酸盐硬度或强酸阴离子，经过氢离子交换后，出水将含有相应的无机酸（如 $HCl$、$H_2SO_4$）。 * 因此，经氢离子交换后的水，其 pH 值通常会显著降低，呈现**酸性**，而不是碱性。 **结论：** 经氢离子交换后，水中的阳离子被替换为 $H^+$，导致水体呈**酸性**。若要得到中性或接近中性的纯水，通常需要将氢离子交换出水与阴离子交换出水混合，或经过后续的处理步骤。因此，题目中“软化水是碱性的”这一描述是错误的。