Bài 19. Nước cứng và làm mềm nước cứng trang 131, 132, 133 Hóa 12 Cánh diều
Việc sử dụng nước chứa nhiều cation
CH tr 131 MĐ
Trả lời câu hỏi Mở đầu trang 131 SGK Hóa 12 Cánh diều
Việc sử dụng nước chứa nhiều cation Ca 2+ , Mg 2+ có thể gây tắc ống dẫn nước do tạo cặn CaCO 3 và MgCO 3 (Hình 19.1)
Theo em, làm thế nào để làm giảm nồng độ các cation Ca 2+ và Mg 2+ trong nguồn nước trước khi sử dụng. Giải thích.
Phương pháp giải:
Dựa vào tính chất hóa học của nguyên tố nhóm IIA.
Lời giải chi tiết:
Có thể loại bỏ ion Ca 2+ và Mg 2+ bằng cách cho dung dịch soda vào nước chứa ion trên. Khi đó Ca 2+ và Mg 2+ tạo kết tủa với CO 3 2- . Sau đó loại bỏ kết tủa.
CH tr 131 CH
Trả lời câu hỏi trang 131 SGK Hóa 12 Cánh diều
Một loại nước chứa nhiều CaCl 2 , Ca(HCO 3 ) 2 , MgSO 4 có tính cứng nào?
Phương pháp giải:
Dựa vào phân loại nước cứng.
Tính cứng tạm thời là tính cứng gây nên bởi các muối Ca(HCO3)2 và H(HCO3)2.
Tính cứng vĩnh cửu là tính cứng gây nên bởi các muối sulfate, chloride của calcium và magnesium.
Tính cứng toàn phần gồm tính cứng tạm thời và tính cứng vĩnh cửu.
Lời giải chi tiết:
Ca(HCO 3 ) 2 có tính cứng tạm thời
CaCl 2 và MgSO 4 có tính cứng vĩnh cửu
Loại nước chứa các loại muối này thuộc tính cứng toàn phần.
CH tr 132 LT
Trả lời câu hỏi Luyện tập trang 132 SGK Hóa 12 Cánh diều
Viết phương trình hóa học của phản ứng giải thích hiện tượng tắc ống dẫn nước khi sử dụng nước cứng có chứa Mg(HCO 3 ) 2 .
Phương pháp giải:
Dựa vào sự thủy phân HCO 3 - trong nước.
Lời giải chi tiết:
HCO 3 - + OH - \( \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \)CO 3 2- + H 2 O
Mg 2+ + CO 3 2- \( \to \)MgCO 3
Do tạo ra kết tủa MgCO 3 nên làm tắc ống dẫn nước.
CH tr 132 VD
Trả lời câu hỏi Vận dụng trang 132 SGK Hóa 12 Cánh diều
Có thể quan sát dấu hiệu của việc sử dụng nước cứng như trong hình dưới đây.
Em hãy đề xuất cách kiểm tra nguồn nước đang được sử dụng tại gia đình hoặc địa phương của em có phải nước cứng hay không. Nếu nước có tính cứng, hãy đưa ra biện pháp phù hợp để làm mềm nước cứng.
Phương pháp giải:
Dựa vào phương pháp làm mềm nước cứng.
Lời giải chi tiết:
+ Có thể đun nóng lượng nước, nếu xuất hiện cặn dưới đáy thì nước đó là nước cứng.
+ Có thể thêm một ít lượng Ca(OH) 2 , nếu có kết tủa trắng thì đó là nước cứng
Biện pháp: Dùng Na 2 CO 3 hoặc Na 3 PO 4 để loại bỏ ion Mg 2+ , Ca 2+ hoặc các vật liệu trao đổi ion.
CH tr 133
Trả lời câu hỏi Luyện tập trang 132 SGK Hóa 12 Cánh diều
Cho dung dịch nước cứng chứa Ca 2+ và SO 4 2- . Viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra khi làm mềm nước cứng bằng cách cho dung dịch soda vào dung dịch nước cứng trên.
Phương pháp giải:
Dựa vào tính chất hóa học của nguyên tố IIA.
Lời giải chi tiết:
PTHH: Ca 2+ + CO 3 2- \( \to \) CaCO 3
CH tr 133 BT1
Trả lời câu hỏi Bài tập 1 trang 133 SGK Hóa 12 Cánh diều
Mỗi phát biểu dưới đây đúng hay sai?
(1) Nước cứng là nước chứa nhiều cation Ca 2+ và Mg 2+
(2) Nước chứa ít hoặc không chứa các cation Ca 2+ và Mg 2+ được gọi là nước mềm
(3) Soda, nước vôi trong, sodium phosphate có tác dụng làm mềm nước cứng.
(4) Phương pháp trao đổi ion được giảm được cả tính cứng tạm thời và tính cứng vĩnh cửu của nước.
(5) Sự đóng cặn calcium carbonate trong dụng cụ đun nước hay trong đường ống dẫn nước là một dấu hiệu của việc sử dụng nước cứng.
Phương pháp giải:
Dựa vào kiến thức nước cứng.
Lời giải chi tiết:
(1) đúng
(2) đúng
(3) đúng, vì soda, nước vôi trong, sodium phosphate giúp loại bỏ ion Ca 2+ và Mg 2+ (tạo kết tủa)
(4) đúng
(5) đúng
CH tr 133 BT2
Trả lời câu hỏi Bài tập 2 trang 133 SGK Hóa 12 Cánh diều
Sử dụng lượng soda phù hợp có thể làm mất tính cứng toàn phần của nước không? Giải thích và minh họa bằng phương trình hóa học của phản ứng (nếu có).
Phương pháp giải:
Nước cứng toàn phần gồm tính cứng tạm thời và tính cứng vĩnh cửu.
Lời giải chi tiết:
Có thể dùng lượng soda phù hợp để làm mất đi tính cứng toàn phần. Vì Na 2 CO 3 tạo kết tủa với Ca 2+ , Mg 2+ .
PTHH: MgSO 4 + Na 2 CO 3 \( \to \)MgCO 3 + Na 2 SO 4
CaCl 2 + Na 2 CO 3 \( \to \)CaCO 3 + 2NaCl
CH tr 133 BT3
Trả lời câu hỏi Bài tập 3 trang 133 SGK Hóa 12 Cánh diều
Sau một thời gian sử dụng, bạn Hà phát hiện đáy của ấm đun nước trong nhà có đóng lớp cặn màu trắng, Hà cho rằng đó là calcium carbonate
a) Đề xuất thí nghiệm để kiểm chứng dự đoán của Hà
b) Nếu lớp cặn là calcium carbonate, hãy:
+ Đề xuất cách tiến hành để loại bớt cation Ca 2+ có trong nguồn nước sinh hoạt của nhà bạn Hà trước khi nấu
+ Đề xuất cách tiến hành để làm sạch lớp cặn calcium carbonate ở đáy của ấm đun nước.
Phương pháp giải:
Dựa vào tính chất hóa học của nguyên tố nhóm IIA.
Lời giải chi tiết:
a) Có thể dùng giấm ăn để kiểm chứng dự đoán. Vì giấm ăn có thể hòa tan được calcium carbonate tạo ra bọt khí.
b) Có thể dùng Na 2 CO 3 để tiến hành loại bớt cation Ca 2+ có trong nguồn nước sinh hoạt của nhà bạn Hà.
Có thể dùng giấm ăn để tiến hành làm sạch lớp cặn calcium carbonate ở đáy của ấm đun nước.
CH tr 133 BT4
Trả lời câu hỏi Bài tập 4 trang 133 SGK Hóa 12 Cánh diều
Hoàn thành các phương trình hóa học dưới đây:
a) 3MgSO 4 (aq) + 2Na 3 PO 4 (aq) \( \to \)?
b) MgSO 4 (aq) + Ca(OH) 2 (aq) \( \to \)?
d) Ca(OH) 2 (aq) + HCl(aq) \( \to \)?
Cho biết phản ứng nào có thể được sử dụng để làm mềm nước cứng.
Phương pháp giải:
Dựa vào các phương pháp làm mềm nước cứng.
Lời giải chi tiết:
a) 3MgSO 4 (aq) + 2Na 3 PO 4 (aq) \( \to \)Mg 3 (PO 4 ) 2 + 3Na 2 SO 4
b) MgSO 4 (aq) + Ca(OH) 2 (aq) \( \to \)Mg(OH) 2 + CaSO 4
c) Ca(HCO
3
)
2
(aq)
CaCO
3
+ CO
2
+ H
2
O
d) Ca(OH) 2 (aq) + 2HCl(aq) \( \to \)CaCl 2 + H 2 O
Phương trình (a), (c) có thể được sử dụng làm mềm nước cứng