CHUYÊN ĐỀ 5 BÀI TOÁN VỀ NƯỚC CỨNG A Lý thuyết ngắn gọn 1 Khái niệm – Nước chứa nhiều ion Ca2+ và Mg2+ được gọi là nước cứng Nước chứa ít hoặc không chứa các ion Ca2+ và Mg2+ được gọi là nước mềm * Phâ[.]
CHUYÊN ĐỀ 5: BÀI TOÁN VỀ NƯỚC CỨNG A Lý thuyết ngắn gọn Khái niệm : – Nước chứa nhiều ion Ca2+ Mg2+ gọi nước cứng Nước chứa khơng chứa ion Ca2+ Mg2+ gọi nước mềm * Phân loại : – Tính cứng tạm thời : tính cứng gây nên muối Ca(HCO3)2 Mg(HCO3)2 Gọi tính cứng tạm thời cần đun sơi nước, muối Ca(HCO3)2 Mg(HCO3)2 bị phân hủy tạo kết tủa CaCO3 MgCO3 nên làm tính cứng t CaCO3 ↓ + CO2 ↑ + H2O Ca(HCO3)2 t MgCO3 ↓ + CO2 ↑ + H2O Mg(HCO3)2 – Tính cứng vĩnh cửu : tính cứng gây nên muối sunfat, clorua canxi magie Khi đun sôi, muối không bị phân hủy nên tính cứng vĩnh cửu khơng – Tính cứng tồn phần gồm tính cứng tạm thời tính cứng vĩnh cửu Tác hại : – Các ống dẫn nước cứng lâu ngày bị đóng cặn, làm giảm lưu lượng nước – Đun nước cứng lâu ngày nồi hơi, nồi bị phủ lớp cặn Lớp cặn dày mm làm tốn thêm 5% nhiên liệu, chí gây nổ – Quần áo giặt nước cứng xà phịng khơng bọt, tốn xà phịng làm quần áo chóng hư hỏng kết tủa khó tan bám vào quần áo – Pha trà nước cứng làm giảm hương vị trà Nấu ăn nước cứng làm cho thực phẩm lâu chín giảm mùi vị Cách làm mềm nước cứng : – Nguyên tắc : làm giảm nồng độ ion Ca2+ Mg2+ nước cứng a Phương pháp kết tủa : – Khi đun sôi, muối Ca(HCO3)2 Mg(HCO3)2 bị phân hủy tạo muối cacbonat không tan Loại bỏ kết tủa, chẳng hạn lắng, gạn người ta thu nước mềm – Dùng Ca(OH)2 với lượng vừa đủ để trung hòa muối axit, tạo muối kết tủa làm tính cứng tạm thời Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 → 2CaCO3 ↓ + 2H2O – Dùng Na2CO3 Na3PO4 để làm tính cứng tạm thời tính cứng vĩnh cửu Ca(HCO3)2 + Na2CO3 → CaCO3 ↓ + 2NaHCO3 3MgCl2 + 2Na3PO4 → Mg3(PO4)2 ↓ + 6NaCl Trên thực tế, người ta dùng đồng thời số hóa chất, thí dụ Ca(OH)2 Na2CO3 b Phương pháp trao đổi ion : – Những vật liệu vô hay hữu có khả trao đổi số ion có thành phần cấu tạo chúng với ion có dung dịch gọi vật liệu trao đổi ion Trong xử lí nước cứng, người ta thường dùng vật liệu polime có khả trao đổi cation, gọi chung nhựa cationit Khi qua cột chứa nhựa trao đổi ion, ion Ca2+ Mg2+ có nước cứng vào lỗ trống cấu trúc polime, chỗ cho ion Na+ H+ cationit vào dung dịch – Các zeolit (là khoáng aluminosilicat kết tinh dạng tinh thể có lỗ trống, có tự nhiên điều chế nhân tạo) vật liệu trao đổi ion vô thường dùng để làm mềm nước – Phương pháp trao đổi ion làm giảm độ cứng vĩnh cửu lẫn độ cứng tạm thời nước B Phương pháp giải Nắm rõ khái niệm nước cứng, phân loại, phương pháp làm mềm nước cứng tác hại C Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Câu sau nước cứng khơng đúng? A Nước cứng có chứa đồng thời anion HCO3 SO 24 Cl– nước cứng tồn phần B Nước có chứa nhiều Ca2+ Mg2+ C Nước khơng chứa chứa ion Ca2+ Mg2+ nước mềm D Nước cứng có chứa hai ion Cl– SO 24 hai nước cứng tạm thời Lời giải chi tiết – Nước chứa nhiều ion Ca2+ Mg2+ gọi nước cứng Nước chứa khơng chứa ion Ca2+ Mg2+ gọi nước mềm * Phân loại : – Tính cứng tạm thời : chứa HCO3 – Tính cứng vĩnh cửu : chứa SO 24 ,Cl – Tính cứng tồn phần chứa HCO3 ,SO 24 ,Cl Chọn D Ví dụ 2: Trong phát biểu sau độ cứng nước Khi đun sơi ta loại độ cứng tạm thời nước Có thể dùng Na2CO3 để loại độ cứng tạm thời độ cứng vĩnh cửu nước Có thể dùng HCl để loại độ cứng nước Có thể dùng Ca(OH)2 với lượng vừa đủ để loại độ cứng nước Chọn phát biểu A có B (1), (2) (4) C (1) (2) D Chỉ có Lời giải chi tiết Phương pháp làm mềm nước cứng + Đối với nước cứng tạm thời: đun sôi, Ca(OH)2 vừa đủ + Đối với nước cứng: phương pháp trao đổi ion: dùng Na2CO3 Na3PO4 Chọn B Ví dụ 3: Nước cứng không gây tác hại đây? A gây ngộ độc nước uống B làm tính tẩy rửa xà phòng, làm hư hại quần áo C làm hỏng dung dịch pha chế, làm thực phẩm lâu chín giảm mùi vị thực phẩm D gây hao tốn nhiên liệu khơng an tồn cho nồi hơi, làm tắc đường ống dẫn nước Lời giải chi tiết Tác hại: + Làm giảm hương vị nấu ăn, pha trà, thực phẩm lâu chín + Giặt quần áo: tốn xà phòng, quần áo nhanh hỏng + Tắc ống dẫn nước Chọn A C Bài tập tự luyện Câu 1: Một mẫu nước cứng chứa ion: Ca2+, Mg2+, HCO3–, Cl–, SO42– Chất dùng để làm mềm nước cứng A NaHCO3 B Na2CO3 C HCl D H2SO4 Câu 2: Cho mẫu nước cứng chứa ion: Ca2+, Mg2+, HCO3– Hóa chất dùng để làm mềm mẫu nước cứng A HCl B Na2CO3 C H2SO4 D NaCl Câu 3: Dãy gồm chất làm tính cứng tạm thời nước A HCl, NaOH, Na2CO3 B NaOH, Na3PO4, Na2CO3 C KCl, Ca(OH)2, Na2CO3 D HCl, Ca(OH)2, Na2CO3 Câu 4: Một loại nước cứng đun sôi tính cứng Trong loại nước cứng có hòa tan chất: A CaSO4, MgCl2 B Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2 C Mg(HCO3)2, CaCl2 D Ca(HCO3)2, MgCl2 Câu 5: Dãy gồm chất làm tính cứng vĩnh cửu nước A NaOH, Na2CO3 B Na3PO4, Na2CO3 C Ca(OH)2, Na2CO3 D K2SO4, Na2CO3 Câu 6: Cho phát biểu sau: (a) Nước cứng chứa nhiều ion Ca2+ Mg2+ (b) Tất kim loại kiềm thổ tan nước nhiệt độ thường (c) Khi giặt quần áo xà phịng nước cứng tốn xà phòng (d) Ca(OH)2 sử dụng rộng rãi nhiều ngành cơng nghiệp (e) Thạch cao sống có cơng thức CaSO4.H2O (g) Đun nóng làm mềm nước cứng có tính cứng vĩnh cửu Số phát biểu A B C D Câu 7: Nước cứng nước có chứa nhiều ion A Cu2+, Fe3+ B Al3+, Fe3+ C Na+, K+ D Ca2+, Mg2+ Câu 8: Hai chất dùng để làm mềm nước cứng vĩnh cửu A Na2CO3 HCl B Na2CO3 Na3PO4 C Na2CO3 Ca(OH)2 D NaCl Ca(OH)2 Câu 9: Một loại nước cứng đun sơi tính cứng Trong loại nước cứng có hịa tan chất sau đây? A Ca(HCO3)2 MgCl2 B Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2 C Mg(HCO3)2, CaCl2 D MgCl2, CaSO4 Câu 10: Chất không dùng để làm mềm nước cứng? A Na2CO3 B Ca(OH)2 C Na3PO4 D Ba(OH)2 Câu B Câu B Câu B Câu B ĐÁP ÁN Câu Câu B A Câu D Câu B Câu B Câu 10 D ... Câu sau nước cứng không đúng? A Nước cứng có chứa đồng thời anion HCO3 SO 24 Cl– nước cứng tồn phần B Nước có chứa nhiều Ca2+ Mg2+ C Nước không chứa chứa ion Ca2+ Mg2+ nước mềm D Nước cứng có... chứa hai ion Cl– SO 24 hai nước cứng tạm thời Lời giải chi tiết – Nước chứa nhiều ion Ca2+ Mg2+ gọi nước cứng Nước chứa không chứa ion Ca2+ Mg2+ gọi nước mềm * Phân loại : – Tính cứng tạm thời... Câu 1: Một mẫu nước cứng chứa ion: Ca2+, Mg2+, HCO 3–, Cl–, SO4 2– Chất dùng để làm mềm nước cứng A NaHCO3 B Na2CO3 C HCl D H2SO4 Câu 2: Cho mẫu nước cứng chứa ion: Ca2+, Mg2+, HCO 3– Hóa chất dùng