Chủ đề 9: Các dạng bài tập về nước cứng

Lý thuyết và Phương pháp giải

    * Lưu ý:

    - Nước có nhiều ion Ca²⁺, Mg²⁺ là nước cứng.

    - Nước không chứa hoặc chứa ít các ion trên gọi là nước mềm.

        + Nước cứng tạm thời: chứa các ion: Ca²⁺, Mg²⁺, HCO^-₃.

        + Nước cứng tạm thời: chứa các ion: Ca²⁺, Mg²⁺, Cl^- ,SO^2-₄.

    Cách làm mềm nước:

    Phương pháp hóa học:

    Đối với nước cứng tạm thời, đun nóng hoặc dùng Ca(OH)₂ rồi lọc kết tủa

    Ca(HCO₃)₂ −^tº→ CaCO₃ + CO₂↑ + H₂O

    Mg(HCO₃)₂ + Ca(OH)₂ → Mg(OH)₂↓ + 2CaCO₃ + H₂O

    Cả 2 loại nước cứng đều có thể dùng dung dịch Na₂CO₃

    CaSO₄ + Na₂CO₃ → CaCO₃↓ + Na₂SO₄

    Ca(HCO₃)₂ + Na₂CO₃ → CaCO₃↓ + NaHCO₃

Ví dụ minh họa

Bài 1: Phát biểu nào sau đây là đúng?

    A. Nước cứng là nước có chứa các muối CaCl₂, MgCl₂,...

    B. Nước mềm là nước có chứa ít hoặc không chứa các ion Ca²⁺, Mg²⁺

    C. Nước trong tự nhiên đều là nước cứng vì có chứa cation Ca²⁺, Mg²⁺.

    D. Nước khoáng đều là nước cứng.

Hướng dẫn:

    Nước cứng là nước có chứa nhiều ion Ca²⁺, Mg²⁺.

    Nếu nước có chứa Ca²⁺, Mg²⁺ nhưng dưới mức tới hạn thì không gọi là nước cứng.

Bài 2: Trong thể tích nước cứng có chứa 6.105- mol CaSO₄ cần số gam Na₂CO₃ đủ làm mềm thể tích nước đó là:

    A. 7,20 mg

    B. 6,82 mg

    C. 7,00 mg

    D. 6,36 mg

Hướng dẫn:

    Phản ứng: Na₂CO₃ + CaSO₄ → CaCO₃ + Na₂SO₄

    Số mol Na₂SO₄ = số mol CaSO₄ = 6.10-5 (mol)

    Khối lượng Na₂CO₃ cần dùng là:

    106 . 6.10^-5 gam = 636.10^-5 (gam) = 6,36 (mg)

Bài 3: Một cốc nước có chứa các ion: Na⁺ (0,02 mol), Mg²⁺ (0,02 mol), Ca²⁺ (0,04 mol), Cl^- (0,02 mol), HCO₃^- (0,10 mol) và SO₄^2- (0,01 mol). Đun sôi cốc nước trên cho đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thì nước trong cốc:

    A. có tính cứng toàn phần         B. có tính cứng vĩnh cửu

    C. là nước mềm         D. có tính cứng tạm thời.

Hướng dẫn:

    - Phản ứng khi đun sôi:

    - Nhận xét: 2. n_{Ca²⁺,Mg²⁺} 2.(0,02 + 0,04) = 0,12 > n_HCO3^-

    Nên sau khi đun nóng HCO₃^- đã chuyển hết thành kết tủa và CO₂. Trong dung dịch còn Cl^-,SO₄^2- (Mg²⁺, Ca²⁺) dư nên nước còn lại trong cốc có tính cứng toàn phần.

Bài 4: Dung dịch A chứa các cation Mg²⁺, Ca²⁺, Ba²⁺ và 0,1 mol Cl^-, 0,2 mol NO^3-. Thêm V lít dung dịch K₂CO₃ 1M vào dung dịch A để thu được lượng kết tủa lớn nhất. Giá trị của V là:

    A. 150 ml

    B. 300 ml

    C. 200 ml

    D. 250 ml

Hướng dẫn:

    Các phương trình ion rút gọn:

    Gọi x, y và z là số mol Mg²⁺, Ca²⁺ và Ba²⁺ trong dung dịch A. Dung dịch trung hòa điện nên: 2x + 2y + 2z = 0,1 + 0,2 = 0,3 → x + y + z = 0,15

    Từ (1), (2) và (3) ⇒ n_CO3^2- = x + y + z = 0,15 = n_K2CO3

    ⇒ V_{dd K2CO3} = 0,15/1 = 0,15 (lit)=150 (ml)

Được cập nhật: hôm kia lúc 16:44:52 | Lượt xem: 1039