Một mẫu nước cứng có nồng độ các ion Na+, Ca2+, Mg2+, Cl-, SO42- và HCO3-
Sách bài tập Hóa học 12 Cánh diều Bài 19: Nước cứng và làm mềm nước cứng
Bài 19.7 trang 64 Sách bài tập Hóa học 12: Một mẫu nước cứng có nồng độ các ion Na+, Ca2+, Mg2+, Cl-, SO42- và HCO3- tương ứng là: 1,2 mM; 3,0 mM; 1,0 mM; 0,6 mM; 0,1 mM và x mM (1 mM = 1 mmol.L-1), ngoài ra không chứa các ion nào khác.
a) Có thể làm mất tính cứng của loại nước này khi đun sôi hay không?
b) Tính tổng khối lượng chất tan còn lại sau khi đun sôi kĩ 2 lít mẫu nước cứng này. Giả sử các muối CaCO3, MgCO3 hầu như không tan trong nước.
Lời giải:
a) Bảo toàn điện tích ta có: x = 1,2 + 3,0.2 + 1,0.2 - 0,6 - 0,1.2 = 8,4 mM.
Khi đun sôi xảy ra các phản ứng:
2HCO3-(aq) CO32-(aq) + H2O(l) + CO2(g)
8,4 mM → 4,2 mM
CO32-(aq) + M2+(aq) → MCO3(s) ( với M2+ là Ca2+, Mg2+)
4,0 mM ← 4,0 mM
Như vậy, sau khi đun sôi nếu các phản ứng xảy ra hoàn toàn thì toàn bộ ion Ca2+, Mg2+ bị kết tủa hết. Vì vậy khi đun sôi có thể làm mất tính cứng của loại nước này.
b) Trong 2 lít nước: Ta có số mmol các ion Na+, Ca2+, Mg2+, Cl-, SO42- và HCO3- tương ứng là: 2,4; 6,0; 2,0; 1,2; 0,2 và 16,8.
Khi đun sôi kĩ 2 lít mẫu nước cứng này:
2HCO3-(aq) CO32-(aq) + H2O(l) + CO2(g)
16,8 mmol → 8,4 mmol
CO32-(aq) + M2+(aq) → MCO3(s) (với M2+ là Ca2+, Mg2+)
8,0 mmol ← 8,0 mmol
Trong dung dịch còn lại: Na+ (2,4 mmol), Cl- (1,2 mmol), SO42- (0,2 mmol) và CO32- (0,4 mmol). Vậy khối lượng chất tan còn lại trong dung dịch là:
mct = m các ion = (2,4.23 + 1,2.35,5 + 0,2.96 + 0,4.60).10-3 = 0,141 gam.
Lời giải SBT Hóa 12 Bài 19: Nước cứng và làm mềm nước cứng hay khác: