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: 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 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 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 3: 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)

Bài 4: 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.

B. Bài tập trắc nghiệm

Bài 1: 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

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

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

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:

    (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 6: 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 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

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.

Bài 12: 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.