Một loại nước cứng khi đun sôi thì mất tính cứng

Một loại nước cứng khi đun sôi thì mất tính cứng được VnDoc biên soạn hướng dẫn bạn đọc xác định tính chất của nước. Cũng như đưa ra các nội dung lý thuyết câu hỏi liên quan đến nội dung Nước cứng và làm mềm nước cứng.

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. CaSO₄, MgCl₂

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết 

Nước cứng tạm thời có chứa Ca(HCO₃)₂, Mg(HCO₃)₂ khi đun sôi sẽ làm mất tính cứng do có phản ứng:

Ca(HCO₃)₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ CaCO₃↓ + CO₂ + H₂O

Mg(HCO₃)₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ MgCO₃↓ + CO₂ + H₂O

Đáp án B

Nước cứng

1. Khái niệm

Nước cứng là nước chứa nhiều cation Ca²⁺ và Mg²⁺. Nước chứa ít hoặc không chứa cation Ca²⁺ và Mg²⁺ được gọi là nước mềm.

Chú ý: Khi nước ngầm, nước mặt chảy qua các vùng đất có khoáng vật calcite (đá vôi), gypsum (thạch cao), apatite,... ; sẽ hoà tan nhiều hợp chất của calcium, magnesium và trở thành nước cứng.

2. Phân loại

Căn cứ vào thành phần anion gốc acid trong nước, nước cứng được chia thành ba loại:

• Tính cứng tạm thời là tính cứng gây nên bởi các muối Ca(HCO₃)₂ và Mg(HCO₃)₂.
• Tính cứng vĩnh cửu là tính cứng gây nên bởi các muối sulfate, chloride của calcium và magnesium.
• Tính cứng toàn ph ần gồm tính cứng tạm thời và tính cứng vĩnh cửu.

3. Làm mềm nước cứng

Để hạn chế tác hại của nước cứng, cần có các biện pháp xử lí nước phù hợp để làm giảm tính cứng của nước, được gọi là làm mềm nước cứng.

Nguyên tắc làm mềm nước cứng là làm giảm nồng độ của các cation Ca²⁺ và Mg²⁺ trong nước cứng.

3.1. Phương pháp kết tủa

Cơ sở của phương pháp này là chuyển cation Ca²⁺, Mg²⁺ trong nước về dạng chất không tan, có thể dễ dàng tách ra khỏi nước bằng cách lắng, lọc,...

Khi đun sôi nước cứng, muối Ca(HCO₃)₂ ­và Mg(HCO₃)₂ bị phân huỷ tạo ra muối không tan, làm mất tính cứng tạm thời của nước.

Ví dụ:

Mg(HCO₃)₂(aq) $\stackrel{t^o}{\to }$ MgCO₃(s) + CO₂(g) + H₂O(l)

- Dùng Ca(OH)₂ với lượng vừa đủ để phản ứng với muối Ca(HCO₃)₂ và Mg(HCO₃) ₂ tạo ra hợp chất không tan, làm mất tính cứng tạm thời của nước.

Ví dụ:

Ca(HCO₃)₂(aq) + Ca(OH)₂(aq) → 2CaCO₃(s) + 2H₂O(l)

Dùng Na₂CO₃hoặc Na₃PO₄ để làm mất tính cứng tạm thời và tính cứng vĩnh cửu của nước.

Ví dụ:

MgSO₄(aq) + Na₂CO₃(aq)  → Na₂SO₄(aq) + MgCO₃(s)

Mg(HCO₃)₂(aq) + Na₂CO₃(aq)  → 2NaHCO₃ (aq) + MgCO₃(s)

3CaCl₂(aq) + 2Na₃PO₄(aq)   → 6NaCl(aq) + Ca₃(PO₄)₂(s)

3.2. Phương pháp trao đổi ion

• Cơ sở của phương pháp này là thay thế cation Ca²⁺ và Mg²⁺ trong nước bằng cation khác ít gây tác hại hơn.
• Phương pháp này được thực hiện bằng cách cho nước cứng đi qua lớp vật liệu hay màng vật liệu trao đổi ion. Các vật liệu này có chứa cation kim loại, như Na⁺. Khi cho nước cứng đi qua vật liệu, các cation Ca²⁺ và Mg²⁺ đẩy cation Na⁺ ra khỏi vật liệu. Các cation Ca²⁺, Mg²⁺ bị giữ lại trên vật liệu.
• Phương pháp trao đổi ion làm giảm được cả tính cứng tạm thời và tính cứng vĩnh cửu.

Câu hỏi vận dụng liên quan 

Câu 1. Chất nào sau đây làm mất tính cứng của nước cứng tạm thời

A. HCl

B. Ca(OH)₂

C. NaNO₃

D. NaCl

Câu 2. Có thể loại bỏ tính cứng tạm thời của nước bằng cách đun sôi vì lí do nào sau đây?

A. Nước sôi ở nhiệt độ cao (ở 100^oC, áp suất khí quyển).

B. Khi đun sôi đã làm tăng độ tan của các chất kết tủa.

C. Khi đun sôi các chất khí hoà tan trong nước thoát ra.

D. Các muối hiđrocacbonat của canxi và magie bị phân huỷ bởi nhiệt để tạo kết tủa.

Câu 3. 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

Câu 4. Trong cốc nước chưa 0,01 mol Na⁺; 0,02 mol Ca²⁺; 0,01 mol Mg²⁺; 0,05 mol HCO₃^- và 0,02 mol Cl^-. Đun sôi cốc nước hồi lâu, nước thu được là

A. Nước cứng tạm thời.

C. Nước mềm.

B. Nước cứng vĩnh cửu.

D. Nước cứng toàn phần.

Câu 5. Những loại nước nào sau đây không phải là nước cứng?

(a) Nước có chứa nhiều ion Ca²⁺.

(b) Nước có chứa nhiều ion Ca²⁺, Mg²⁺, HCO₃^-.

(c) Nước có chứa ít ion Ca²⁺, Mg²⁺.

(d) Nước có chứa ít ion Ca²⁺ nhưng chứa nhiều ion Mg²⁺.

(e) Nước có chứa nhiều ion Na⁺, Cu²⁺, HCO₃^-.

--------------------------------