Các dạng bài tập về nước cứng

Chuyên đề Hóa học 12 Các dạng bài tập về nước cứng. Nội dung tài liệu sẽ giúp các bạn học sinh giải bài tập Hóa học lớp 12 hiệu quả hơn. Mời các bạn tham khảo.

1. Phương pháp và ví dụ 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)

2. Bài tập trắc nghiệm về nước cứng

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.

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

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 HCO^3- 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

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)

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

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

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

A. HCl

B. K₂CO₃

C. CaCO₃

D. NaCl

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.

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⁺

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

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.

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

Đáp án: C

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

Mời các bạn tham khảo thêm các bài viết dưới đây của chúng tôi:

• Tính chất chung của kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm
• Chuỗi phản ứng hóa học của kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm
• Nhận biết, điều chế kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm
• Bài toán xác định tên kim loại
• CO₂, SO₂ tác dụng với dung dịch kiềm
• Tính lưỡng tính của nhôm
• Phản ứng nhiệt nhôm
• Các dạng bài tập về muối cacbonat

Trên đây VnDoc đã giới thiệu tới các bạn Các dạng bài tập về nước cứng. Để có kết quả cao hơn trong học tập, VnDoc xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Giải bài tập Toán lớp 12, Giải bài tập Hóa học lớp 12, Giải bài tập Vật Lí 12, Tài liệu học tập lớp 12 mà VnDoc tổng hợp và đăng tải.