Cách giải các dạng bài tập về nước cứng hay, chi tiết - Hoá học lớp 12

Cách giải các dạng bài tập về nước cứng hay, chi tiết

Với Cách giải các dạng bài tập về nước cứng hay, chi tiết Hoá học lớp 12 gồm đầy đủ phương pháp giải, ví dụ minh họa và bài tập trắc nghiệm có lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh ôn tập, biết cách làm dạng bài tập nước cứng từ đó đạt điểm cao trong bài thi môn Hoá học lớp 12.

A. Phương pháp & Ví dụ

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↓ + 2NaHCO₃

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 6.10^-5 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 vĩnh cửu.

Bài 4: Dung dịch A chứa các cation Mg²⁺, Ca²⁺, Ba²⁺ và 0,1 mol Cl^-, 0,2 mol NO₃^-. 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)

B. Bài tập trắc nghiệm

Bài 1: 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.

Lời giải:

Đáp án: A

Bài 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 SO₄^2-(0,01 mol). Đun sối cốc nước trên cho đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thì nước còn lại trong cốc:

    A. Có tính cứng hoàn toàn

    B. Có tính cứng vĩnh cửu

    C. Là nước mềm

    D. Có tính cứng tạm thời

Lời giải:

Đáp án: B

    Vì lượng CO₃^2- không đủ để kết tủa hết ion Mg²⁺ hoặc Ca²⁺ nên trong dung dịch thu được sau phản ứng chứa Na⁺, Mg²⁺, Ca²⁺, Cl^-, SO₄^2- đó là nước cứng vĩnh cửu

Bài 3: 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

Lời giải:

Đáp án: D

Bài 4: Cho các phản ứng mô tả các phương pháp khác nhau để làm mềm nước cứng (dùng M²⁺ thay cho Ca²⁺ và Mg²⁺) như sau:

    Phương pháp nào có thể áp dụng với nước có tính cứng tạm thời?

    A. (1)

    B. (2)

    C. (1) và (2)

    D. (1), (2), (3) và (4)

Lời giải:

Đáp án: D

Bài 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

Lời giải:

Đáp án: B

Bài 6: Có các chất sau:

    (1) NaCl         (2) Ca(OH)₂         (3) Na₂CO₃

    (4) HCl         (5) K₃PO₄

    Các chất có thể làm mềm nước cứng tạm thời là:

    A. 1, 3, 5

    B. 2, 3, 4

    C. 2, 3, 5

    D. 3, 4, 5

Lời giải:

Đáp án: C

Bài 7: Ðể làm mềm nước cứng vĩnh cửu ta có thể dùng:

    A. HCl

    B. K₂CO₃

    C. CaCO₃

    D. NaCl

Lời giải:

Đáp án: B

Bài 8: Nước cứng tạm thời là nước cứng có chứa ion HCO₃^- . Nước cứng vĩnh cửu là nước cứng có chứa ion Cl^- hay SO₄^2-. Để làm mềm nước cứng có 3 loại ion trên người ta:

    A. Đun sôi nước

    B. Dùng lượng vừa đủ Ca(OH)₂

    C. Dùng dung dịch Na₂CO₃

    D. Các câu trên đều đúng.

Lời giải:

Đáp án: C

Bài 9: 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 CO₃^2- và Cl^-

    D. Nước mềm là nước có chứa ít ion Ca²⁺ và Mg²⁺

Lời giải:

Đáp án: C

Bài 10: Một mẫu nước cứng chứa các ion: Ca²⁺, Mg²⁺, HCO₃^-, Cl^- , SO₄^2- . Chất được dùng để làm mềm nước cứng trên là :

    A. Na₂CO₃

    B. HCl

    C. H₂SO₄

    D. NaHCO₃

Lời giải:

Đáp án: A

Bài 11: Dãy gồm các chất đều có thể làm mất tính cứng tạm thời của nước là :

    A. NaOH, Na₃PO₄ , Na₂CO₃

    B. HCl, NaOH , Na₂CO₃

    C. KCl, Ca(OH)₂, Na₂CO₃.

    D. HCl, Ca(OH)₂, Na₂CO₃.

Lời giải:

Đáp án: A

Bài 12: Cho 2 cốc nước chứa các ion: Cốc 1: Ca²⁺, Mg²⁺, HCO₃^-, Cốc 2: Ca²⁺, HCO₃^-, Cl^-, Mg²⁺. Để khử hoàn toàn tính cứng của nước ở cả hai cốc người ta:

    A. Cho vào 2 cốc dung dịch NaOH dư

    B. Đun sôi một hồi lâu 2 cốc

    C. Cho vào 2 cốc một lượng dư dung dịch Na₂CO₃

    D. Cho vào 2 cốc dung dịch NaHSO₄

Lời giải:

Đáp án: C

    Cả hai cốc đề xảy ra phản ứng làm giảm nồng độ của cation Mg²⁺ và Ca²⁺