Bài tập về nước cứng
I. Lý thuyết
1. Khái niệm
Nước cứng là nước có chứa nhiều cation Ca2+, Mg2+. Nước chứa ít hoặc không chứa các ion trên được gọi là nước mềm.
2. Phân loại nước cứng
Căn cứ vào thành phần các anion gốc axit có trong nước cứng, người ta chia nước cứng ra 3 loại:
a. Nước cứng tạm thời
là nước cứng chứa các muối Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2
Ca(HCO3)2 → Ca2+ + 2HCO3–
Gọi là tạm thời vì độ cứng sẽ mất đi khi đun sôi:
M(HCO3)2 MCO3 + CO2 + H2O
b. Nước cứng vĩnh cửu
Tính cứng vĩnh cửu của nước là do các muối CaCl2, MgCl2, CaSO4, MgSO4 gây ra,gọi là vĩnh cữu vì khi đun nóng muối đó sẽ không phân hủy:
c. Nước có tính cứng toàn phần
Là nước có cả tính cứng tạm thời và vĩnh cửu.
Nước tự nhiên thường có cả tính cứng tạm thời và vĩnh cửu.
3. Tác hại của nước cứng
a. Về mặt đời sống thường ngày
Giặt áo quần bằng xà phòng (natri stearat C17H35COONa) trong nước cứng sẽ tạo ra muối không tan là canxi stearat (C17H35COO)2Ca, chất này bán trên vải sợi, làm cho quần áo mau mục nát.
2C17H35COONa + MCl2 →(C17H35COO)2M↓ +2NaCl
- Nước cứng làm cho xà phòng có ít bọt, giảm khả năng tẩy rửa.
- Nếu dùng nước cứng để nấu thức ăn, sẽ làm cho thực phẩm lâu chín và giảm mùi vị do phản ứng của các ion và các chất trong thực phẩm.
b. Về mặt sản xuất công nghiệp
- Khi đun nóng,ở đáy nồi hay ống dẫn nước nóng sẽ gây ra lớp cặn đá kém dẫn nhiệt làm hao tổn chất đốt ,gây nổ nồi hơi và tắt nghẽn ống dẫn nước nóng (không an toàn)..
- Làm hỏng nhiều dung dịch cần pha chế.
Vì vậy, việc làm mềm nước cứng trước khi dùng có ý nghĩa rất quan trọng.
4. Phương pháp giải
+ Bước 1: Tính số mol các chất đề bài đã cho số liệu và viết phương trình phản ứng hóa học xảy ra.
+ Bước 2: Tính toán luôn theo phương trình phản ứng hóa học hoặc đặt ẩn nếu đề bài là hỗn hợp.
+ Bước 3: Lập phương trình toán học và giải phương trình Số mol các chất cần tìm.
+ Bước 4: Tính toán theo yêu cầu đề bài.
Lưu ý: Trong một hỗn hợp mà có nhiều phản ứng xảy ra thì phản ứng trung hoà được ưu tiên xảy ra trước.
II. Ví dụ minh hoạ
Ví dụ 1. Nước cứng không gây ra tác hại nào dưới đây?
A. Gây hao tốn nhiên liệu và không an toàn cho các nồi hơi, làm tắc các đường ống dẫn nước
B. Làm hư hại quần áo.
C. Làm hỏng các dung dịch pha chế. Làm thực phẩm lâu chín và giảm mùi vị thực phẩm.
D. Làm mất tính tẩy rửa của chất giặt rửa tổng hợp.
Ví dụ 2. Tác hại nào sau đây do nước cứng gây ra?
A. Gây ngộ độc cho người và gia súc khi uống.
B. Làm giảm mùi vị thức ăn khi nấu.
C. Làm kết tủa chất béo trong tế bào sống.
D. Ăn mòn bê tông trong các công trình ngầm.
Ví dụ 3. Chất làm mềm nước có tính cứng toàn phần là
A. Na2CO3.
B. NaCl.
C. HCl.
D. CaCO3.
Nước có tính cứng toàn phần là nước có chứa nhiều ion Mg2+, Ca2+, Cl-, SO42- → dùng Na2CO3để kết tủa hết ion Mg2+, Ca2+ sẽ làm mềm được nước cứng
Mg2+ + CO32- → MgCO3↓
Ca2+ + CO32- → CaCO3↓
III. Bài tập vận dụng
Câu 1. Hóa chất nào sau đây có thể làm mềm các loại nước cứng?
A. NaOH.
B. Na2CO3.
C. NaCl.
D. NaNO3.
Câu 2. 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 SO42- (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.
Phản ứng khi đun sôi:
Mg2+ + 2HCO3- MgCO3 + CO2 + H2O
Ca2+ + 2HCO3- CaCO3 + CO2 + H2O
2. nCa2+ + Mg2+ = 2.(0,02 + 0,04) = 0,12 > nHCO3-
Nên sau khi đun nóng HCO3- đã chuyển hết thành kết tủa và CO2. Trong dung dịch còn Cl-,SO42- (Mg2+, Ca2+) dư nên nước còn lại trong cốc có tính cứng vĩnh cửu.
Câu 3. Chất nào sau đây được dùng để làm mềm nước cứng vĩnh cửu?
A. Na2CO3 và Na3PO4
B. Na2SO4 và Na3PO4.
C. HCl và Na2CO3.
D. HCl và Ca(OH)2.
Câu 4. Trong một cốc nước có chứa 0,01 mol Na+; 0,02 mol Ca2+; 0,01 mol Mg2+; 0,05 mol HCO3- và 0,02 mol Cl-. Nước trong cốc là:
A. Nước mềm
B. Nước cứng tạm thời
C. Nước cứng vĩnh cửu
D. Nước cứng toàn phần
Câu 5. Có các chất sau: NaCl, Ca(OH)2, Na2CO3, HCl. Cặp chất nào có thể làm mềm nước cứng tạm thời :
A. NaCl và Ca(OH)2
B. Ca(OH)2 và Na2CO3
C. Na2CO3 và HCl
D. NaCl và HCl
Câu 6. Ðể làm mềm nước cứng vĩnh cửu ta có thể dùng:
A. HCl
B. K2CO3
C. CaCO3
D. NaCl
Câu 7. Phát biểu nào sai khi nói về nước cứng:
A. Nước cứng là nước có nhiều ion Ca2+ và Mg2+
B. Nước cứng tạm thời là nước cứng có chứa ion HCO3-
C. Nước cứng vĩnh cữu là nước cứng có chứa ion CO32- và Cl-
D. Nước mềm là nước có chứa ít ion Ca2+ và Mg2+
Câu 8: Câu nào sau đây về nước cứng là không đúng?
A. Nước cứng có chứa đồng thời anion HCO3– và SO42– hoặc Cl– là nước cứng toàn phần
B. Nước có chứa nhiều Ca2+ và Mg2+
C. Nước không chứa hoặc chứa rất ít ion Ca2+ và Mg2+ là nước mềm
D. Nước cứng có chứa một trong hai ion Cl– và SO42– hoặc cả hai là nước cứng tạm thời
Lời giải chi tiết
– 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.
* Phân loại :
– Tính cứng tạm thời : chứa HCO3–
– Tính cứng vĩnh cửu : chứa SO42–, Cl–
– Tính cứng toàn phần chứa HCO3–, SO42–, Cl–
Chọn D.
Câu 9: Trong các phát biểu sau về độ cứng của nước
1. Khi đun sôi ta có thể loại được độ cứng tạm thời của nước
2. Có thể dùng Na2CO3 để loại cả độ cứng tạm thời và độ cứng vĩnh cửu của nước
3. Có thể dùng HCl để loại độ cứng của nước
4. Có thể dùng Ca(OH)2 với lượng vừa đủ để loại độ cứng của nước
Chọn phát biểu đúng
A. Chỉ có 2
B. (1), (2) và (4)
C. (1) và (2)
D. Chỉ có 4
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 hoặc Na3PO4
Chọn B.
Câu 10: Nước cứng không gây ra tác hại nào dưới đây?
A. gây ngộ độc nước uống
B. làm mất tính tẩy rửa của xà phòng, làm hư hại quần áo
C. làm hỏng các dung dịch pha chế, làm thực phẩm lâu chín và giảm mùi vị thực phẩm
D. gây hao tốn nhiên liệu và không an toàn cho các nồi hơi, làm tắc các đường ống dẫn nước
Lời giải chi tiết
Tác hại:
+ Làm giảm hương vị khi nấu ăn, pha trà, thực phẩm lâu chín
+ Giặt quần áo: tốn xà phòng, quần áo nhanh hỏng.
+ Tắc ống dẫn nước
Chọn A.
Bài tập tự luyện
Câu 1: Một mẫu nước cứng chứa các ion: Ca2+, Mg2+, HCO3–, Cl–, SO42–. Chất được dùng để làm mềm nước cứng trên là
A. NaHCO3
B. Na2CO3
C. HCl
D. H2SO4
Câu 2: Cho mẫu nước cứng chứa các ion: Ca2+, Mg2+, HCO3–. Hóa chất được dùng để làm mềm mẫu nước cứng trên là
A. HCl
B. Na2CO3
C. H2SO4
D. NaCl
Câu 3: Dãy gồm các chất đều có thể làm mất tính cứng tạm thời của nước là
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 khi đun sôi thì mất tính cứng. Trong loại nước cứng này có hòa tan các 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 các chất đều có thể làm mất tính cứng vĩnh cửu của nước là
A. NaOH, Na2CO3
B. Na3PO4, Na2CO3
C. Ca(OH)2, Na2CO3
D. K2SO4, Na2CO3
Câu 6: Cho các phát biểu sau:
(a) Nước cứng chứa nhiều ion Ca2+ hoặc Mg2+
(b) Tất cả kim loại kiềm thổ đều tan trong nước ở nhiệt độ thường
(c) Khi giặt quần áo bằng xà phòng trong nước cứng thì tốn xà phòng
(d) Ca(OH)2 được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp
(e) Thạch cao sống có công thức là CaSO4.H2O
(g) Đun nóng có thể làm mềm nước cứng có tính cứng vĩnh cửu
Số phát biểu đúng là
A. 3
B. 1
C. 2
D. 4
Câu 7: Nước cứng là nước có chứa nhiều các ion
A. Cu2+, Fe3+
B. Al3+, Fe3+
C. Na+, K+
D. Ca2+, Mg2+
Câu 8: Hai chất được dùng để làm mềm nước cứng vĩnh cửu là
A. Na2CO3 và HCl
B. Na2CO3 và Na3PO4
C. Na2CO3 và Ca(OH)2
D. NaCl và Ca(OH)2
Câu 9: Một loại nước cứng khi đun sôi thì mất tính cứng. Trong loại nước cứng này có hòa tan những chất nào 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 nào dưới đây không dùng để làm mềm nước cứng?
A. Na2CO3
B. Ca(OH)2
C. Na3PO4
D. Ba(OH)2
ĐÁP ÁN
|
Câu 1 |
Câu 2 |
Câu 3 |
Câu 4 |
Câu 5 |
Câu 6 |
Câu 7 |
Câu 8 |
Câu 9 |
Câu 10 |
|
B |
B |
B |
B |
B |
A |
D |
B |
B |
D |
Xem thêm các dạng bài tập Hoá học khác:
60 Bài tập ăn mòn kim loại (2024) có đáp án chi tiết nhất
60 Bài tập về Saccarozơ. tinh bột và xenlulozơ (2024) có đáp án chi tiết nhất
30 Bài tập đốt cháy este (2024) có đáp án chi tiết nhất
