Đáp án Hóa học 12 cánh diều Bài 19: Nước cứng và làm mềm nước cứng

BÀI 19: NƯỚC CỨNG VÀ LÀM MỀM NƯỚC CỨNG

MỞ ĐẦU

Việc sử dụng nước chứa nhiều cation Ca²⁺, Mg²⁺ có thể gây tắc ống dẫn nước do tạo cặn CaCO₃ và MgCO₃. (Hình 19.1).

Theo em, làm thế nào để làm giảm nồng độ các cation Ca²⁺ và Mg²⁺ trong nguồn nước trước khi sử dụng? Giải thích.

Hướng dẫn chi tiết:

Ta có thể cho nước vôi trong vào nước trước khi sử dụng để tạo ra các muối không tan, sau đó sử dụng phương pháp lọc để lọc cặn để làm giảm nồng độ các cation Ca²⁺ và Mg²⁺ trong nguồn nước.

I. NƯỚC CỨNG

Câu hỏi: Một loại nước chứa nhiều CaCl₂, Ca(HCO₃)₂, MgSO₄ có tính cứng nào?

Hướng dẫn chi tiết:

Loại nước chứa nhiều CaCl₂, Ca(HCO₃)₂, MgSO₄ có tính cứng toàn phần.

Luyện tập 1: Viết phương trình hóa học của phản ứng giải thích hiện tượng tắc ống dẫn nước khi sử dụng nước cứng có chứa Mg(HCO₃)₂.

Hướng dẫn chi tiết:

Phương trình hóa học của phản ứng giải thích hiện tượng tắc ống dẫn nước khi sử dụng nước cứng có chứa Mg(HCO₃)₂ là:

II. LÀM MỀM NƯỚC CỨNG

Vận dụng: 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.

Hướng dẫn chi tiết:

Cách kiểm tra tính cứng của nguồn nước là sử dụng xà phòng nguyên chất. Nếu xà phòng không tạo bọt xốp, đồng thời nước có màu trắng đục thì chứng tỏ nước có tính cứng. Ngược lại nếu xà phòng nhiều bọt và nước trong khi dùng thì chứng tỏ nước đó là nước mềm.

Luyện tập 2: Cho dung dịch nước cứng chứa Ca²⁺ và SO₄^2-. 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.

Hướng dẫn chi tiết:

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  là:

BÀI TẬP

Bài 1: Mỗi phát biểu dưới đây đúng hay sai?

(1) Nước cứng là nước chứa nhiều cation Ca²⁺ và Mg²⁺.

(2) Nước chứa ít hoặc không chứa các cation Ca²⁺ và Mg²⁺ 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 làm 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.

Hướng dẫn chi tiết:

Cả 5 phát biểu đều đúng.

Bài 2: 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).

Hướng dẫn chi tiết:

Vì lượng soda vừa đủ có thể tạo kết tủa với các cation trong nước cứng nên sử dụng lượng soda phù hợp có thể làm mất tính cứng toàn phần của nước. Phương trình hoá học của phản ứng là:

Bài 3: 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.

1. a) Đề xuất thí nghiệm để kiểm chứng dự đoán của Hà.
2. b) Nếu lớp cặn là calcium carbonate, hãy:

- Đề xuất cách tiến hành để loại bớt cation Ca²⁺ 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.

Hướng dẫn chi tiết:

1. a) Để kiểm chứng, ta có thể lấy lớp cặn và đốt cháy nó. Nếu ngọn lửa khi đốt có màu đỏ cam tức lớp cặn đó là calcium carbonate.
2. b) Khi lớp cặn là calcium carbonate:

- Ta có thể thêm bột soda vào nguồn nước sinh hoạt từ đó kết tủa cation Ca²⁺ được tạo ra, khi đó cation Ca²⁺ có trong nguồn nước sinh hoạt sẽ giảm bớt.

- Ta tráng đáy ấm bằng một chút giấm, đun sôi để nguội tầm 1 tiếng, sau đó tráng lại bằng nước sạch, lớp cặn calcium carbonate ở đáy bị hoà tan vì giấm có tính acid.

Bài 4: Hoàn thành các phương trình hóa học dưới đây:

1. a)
2. b)
3. c)
4. d)

Cho biết phản ứng nào có thể được sử dụng để làm mềm nước cứng.

Hướng dẫn chi tiết:

a)

1. b)
2. c)
3. d)

Phản ứng sử dụng để làm mềm nước cứng là phản ứng (a) và (c) vì chúng làm giảm nồng độ cation Ca²⁺ và Mg²⁺.