ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ. 1. Каким образом в природную воду попадают соли кальция и
1. Каким образом в природную воду попадают соли кальция и
магния?
2. Какие растворимые соли определяют временную и постоянную
жесткость природной воды?
3.Как изменяется жесткость воды в зависимости от времени года? С чем
это связано? Ответ поясните.
4. а) Присутствие каких солей в природной воде обусловливает её жесткость?
б) Почему употребление жесткой воды при стирке белья вызывает большой расход мыла?
в) Составьте уравнение реакции умягчения воды путем её кипячения.
5. а) В образцах природной воды содержатся соли:
1) K2CO3; 2) Na2SO4; 3) CaSO4; 4) MgSO4; 5) K2SO4.
Укажите номера образцов «жесткой» воды.
б) В образцах природной воды содержатся соли:
1) NaHCO3; 2) CaCl2; 3) KHCO3; 4) MgCl2; 5) Mg(HCO3)2.
Укажите номера образцов «мягкой» воды.
в) В образцах природной воды содержатся соли:
1) KCl; 2) NaCl; 3) K2CO3; 4) Fe2(SO4)3; 5) CaCl2.
Укажите номера образцов «жесткой» воды.
г) В образцах природной воды содержатся соли:
1) Na2SO4; 2) MgSO4; 3) Ca(HCO3)2; 4) Na2CO3; 5) Mg(HCO3)2.
Укажите номера образцов «мягкой воды».
д) В образцах природной воды содержатся соли:
1) K2CO3; 2) CaCl2; 3) K2SO4; 4) NaCl; 5) Ca(HCO3)2.
Укажите номера образцов «жесткой» воды.
е) В образцах природной воды содержатся соли:
1) KCl; 2) Na2CO3; 3) KHCO3; 4) MgCl2; 5) Mg(HCO3)2.
Укажите номера образцов «жесткой» воды.
ж) В образцах природной воды содержатся соли:
1) NaНCO3; 2) NaCl; 3) MgCl2; 4) Ca(HCO3)2; 5) MgSO4.
Укажите номера образцов «мягкой воды».
и) В образцах природной воды содержатся соли:
1) Ca(HCO3)2; 2) CaCl2; 3) MgSO4; 4) NaНCO3; 5) MgCl2.
Укажите номер образца с карбонатной жесткостью.
к) В образцах природной воды содержатся соли:
1) Ca(HCO3)2; 2) MgSO4; 3) KCl; 4) KHCO3; 5) Na2SO4.
Укажите номер образца воды с постоянной жесткостью.
л) В образцах природной воды содержатся соли:
1) CaCl2; 2) KCl; 3) NaCl; 4) MgCl2; 5) Mg(HCO3)2.
Укажите номера образцов воды с постоянной жесткостью.
6.а) Из приведенных пар солей постоянную жесткость воды создает следующая:
1) Mg(HCO3)2, CaCl2; 2) Ca(HCO3)2, Fe(НСO3)2; 3) Ca(HCO3)2, Na2SO4;
4) MgSO4, MgCl2; 5) KCl; Na2SO4.
б) Составьте уравнения реакций умягчения воды путем её кипячения.
Из приведенных солей временную жесткость воде придает следующая:
1) MgCl2; 2) KCl; 3) Ca(HCO3)2; 4) СaSO4; 5) NaNO3.
7. а) 1) временной; 2) общей; 3) постоянной; 4) карбонатной; 5)некарбонатной называется жесткость воды, обусловленная присутствием в воде растворимых гидрокарбонатов кальция и магния.
б) 1) временной; 2) общей; 3) постоянной; 4) карбонатной;
5) некарбонатной называется жесткость воды, обусловленная присутствием в воде сульфатов, хлоридов, нитратов кальция и магния.
в) 1) временной; 2) общей; 3) постоянной; 4) карбонатной;
5) некарбонатной называется жесткость воды, которую можно устранить кипячением.
г) 1) временной; 2) общей; 3) постоянной; 4) карбонатной; 5) некарбонатной называется жесткость воды, обусловленная присутствием в ней катионов кальция и магния.
8. Жёсткость воды измеряется:
1) в моль/л; 2) л/моль; 3) г-экв/л; 4) мэкв/л; 5) моль/кг.
9. Вычислите общую жесткость воды, если в 2 л воды содержится:
а) 40 мг ионов Mg2+ и 102 мг ионов Ca2+;
б) 33 мг ионов Mg2+ и 112 мг ионов Ca2+;
в) 28 мг ионов Mg2+ и 118 мг ионов Ca2+;
г) 10 мг ионов Mg2+ и 120 мг ионов Ca2+;
д) 45 мг ионов Mg2+ и 95 мг ионов Ca2+;
е) 140 мг ионов Mg2+ и 180 мг ионов Ca2+;
ж) 38 мг ионов Mg2+ и 108 мг ионов Ca2+;
и) 120 мг ионов Mg2+ и 40 мг ионов Ca2+;
к) 0,48 ионов Mg2+ и 1800 мг ионов Ca2+;
л) по 380 мг ионов Mg2+ и Ca2+;
м) по 550 мг ионов Mg2+ и Ca2+;
н) по 800 мг ионов Mg2+ и Ca2+;
о) по 800 мг ионов Mg2+ и Ca2+;
п) по 800 мг ионов Mg2+ и Ca2+;
р) по 890 мг ионов Mg2+ и Ca2+;
с) по 0,460 г ионов Mg2+ и Ca2+.
10. Рассчитайте жесткость воды, обусловленную наличием только следующих ионов или молекул:
а) [Ca2+]=5 ммоль/л; б) [Mg2+]=36 мг/л;
в) [CaSO4]=4 мэкв/л; г) [Ca(HCO3)2]=9 ммоль/л;
д) [MgSO4]=1,2 мг/мл; е) [MgCl2]=95 г/м3.
11. Жесткость воды, содержащей только сульфат кальция CaSO4, равна 2 мэкв/л. Определить массу сульфата в 5 л воды.
12. Жесткость воды, содержащей только сульфат кальция CaSO4, равна 12 мэкв/л. Определить массу (г) сульфата кальция в 15 л воды.
13. Жесткость воды обусловливается только гидрокарбонатом магния. Если в 0,25 л такой воды содержится 73 мг соли, то какова величина жесткости (мэкв/л)?
14. Жесткость некоторого образца воды обусловлена только нитратом кальция. Чему равна величина жесткости (мэкв/л), если в 30 л воды содержится 11,07 г соли?
15. Чему равна (мг-экв/л) жесткость воды, в 4 л которой содержится 220 мг Ca(HCO3)2 и 160 мг Mg(HCO3)2?
16. Жесткость воды, содержащей сульфат кальция, равна 2,8 мэкв/л. Определить массу сульфата кальция в 25 л воды (в граммах).
17. Чему равна временная жесткость воды, в 1 л которой содержится 0,146 г гидрокарбоната магния?
18. Временная жесткость воды равняется 5 мэкв/л. Вычислите, какое количество Ca(HCO3)2 содержится в 5 л этой воды?
19. Определите массу соли в 1 л воды с жесткостью, равной 1,785 мэкв/л, если вода содержит только:
а) Ca(HCO3)2; б) Mg(HCO3)2; в) MgSO4; г) CaCl2; д) MgCl2.
20. Рассчитайте общую жесткость воды, в 1 л которой содержится:
а) 0,246 г гидрокарбоната магния и 0,2 г сульфата кальция;
б) 0,52 г хлорида магния и 0,01 г гидрокарбоната магния;
в) 0,1 г сульфата магния и 0,1 г гидрокарбоната кальция;
г) 0,5 г хлорида кальция и 0,005 г сульфата железа (II);
д) по 0,01 г гидрокарбонатов кальция и магния;
е) 360 мг гидрокарбоната магния и 24 мг гидрокарбоната кальция;
ж) 220 мг гидрокарбоната кальция и 160 мг гидрокарбоната магния.
21. Рассчитайте общую жесткость воды, в 2,5 л которой содержится:
а) 0,145 г гидрокарбоната кальция и 860 мг нитрата магния;
б) 0,25 г нитрата магния и 486 мг гидрокарбоната кальция;
в) 162 мг сульфата кальция и 0,58 г гидрокарбоната магния;
г) 150 мг сульфата кальция и 276 мг гидрокарбоната магния;
д) 0,486 г гидрокарбоната магния и 250 мг нитрата кальция;
е) 860 мг нитрата магния и 0,145 г гидрокарбоната магния;
ж) по 0,25 г нитрата кальция и хлорида магния;
и) по 740 мг сульфатов магния и кальция;
к) по 740 мг хлоридов магния и кальция;
л) по 800 мг гидрокарбонатов кальция и магния.
22. Рассчитайте общую жесткость воды, в 5 л которой содержится:
а) по 260 мг гидрокарбонатов кальция и магния;
б) по 1280 мг гидрокарбонатов кальция и магния;
в) по 1250 мг гидросульфатов магния и кальция;
г) по 820 мг хлоридов магния и кальция;
д) 520 мг гидросульфата магния и 380 мг нитрата кальция;
е) 426 мг гидрокарбоната магния и 0,378 г хлорида кальция;
ж) 0,62 г нитрата магния и 380 мг гидросульфата магния;
и) 0,8 г гидрокарбоната магния и 0,95 г хлорида магния;
к) 726 мг гидросульфата кальция и 0,626 г гидрокарбоната магния;
л) 840 мг сульфата магния и 0,546 г гидрокарбоната кальция.
23. Рассчитайте жесткость воды, содержащей в 1 л: а) 1 г CaCl2;
б) 8 ммоль-экв Ca(NO3)2; в) 0,01 моль Ca(HCO3)2.
24. Cколько миллиграмм-эквивалентов HCl содержится:
а) в 1 мл 0,04 н раствора; б) 10 мл 0,1 н раствора;
в) 20 мл 0,05 н раствора?
25. Вычислить временную жесткость воды, зная, что на реакцию с гидрокарбонатом, содержащимся в 100 мл этой воды, потребовалось 5 мл 0,1 н раствора HCl.
26. Растворимость CaSO4 в воде при 20оС равна 0,202 г/100 г раствора. Плотность насыщенного раствора CaSO4 равна 1000 кг/м3. Вычислите жесткость этого раствора.
27. Один литр образца воды содержит 48,6 мг гидрокарбоната кальция и 29,6 мг сульфата магния. Сколько молей Ca2+ и Mg2+ содержится в 1 л образца воды? Чему равна жесткость воды?
28. Жесткость некоторого образца воды обусловливается только гидрокарбонатом магния. При кипячении 0,25 л воды в осадок выпадает 4 мг MgCO3 . Чему равна жесткость воды?
29. Вода насыщена сульфатом кальция при средней температуре 10оС. Растворимость этой соли при данной температуре равна 0,193 г/100 г раствора, плотность раствора 1000 кг/м3. Определить жесткость воды в ммоль-экв/л.
30. Жесткость некоторого образца пластовой воды обусловлена только гидрокарбонатом железа. При кипячении 0,25 л воды в осадок выпадает 4 мг FeCO3. Чему равна жесткость?
31. При кипячении 250 мл воды, содержащей гидрокарбонат кальция, выпал осадок массой 3,5 мг. Чему равна жесткость воды?
32. 1 л образца воды содержит 24,3 мг бикарбоната кальция и 29,6 мг бикарбоната магния. Сколько мг-экв ионов Са2+ и Mg2+ содержится в 1 л образца воды? Чему равна жесткость образца воды?
33. 100 мл образца воды содержат 8,1 бикарбоната кальция, 1,46 мг бикарбоната магния, 5,44 мг сульфата кальция и 2,4 мг сульфата магния. Вычислить общую жесткость образца воды.
34. Растворимость гидроксида кальция в воде при обычной температуре равна 7,7 г/л. Вычислить жесткость насыщенного раствора Ca(OH)2 в воде.
35. Растворимость CaSO4 в воде при обычных условиях равна 8 ммоль/л. Какова жесткость насыщенного раствора сульфата кальция?
36. Чему равна жесткость:
а) 0,1 н раствора MgSO4; б) 2 М раствора CaCl2;
в) 3%-ного раствора MgCl2?
37. Жесткость некоторого образца воды обусловливается только бикарбонатом кальция. При кипячении 200 мл воды в осадок выпадает 3 мг CaCO3. Чему равна жесткость воды?
38. а) На титрование 0,05 л образца грунтовой воды израсходовано 4,8·10–3 л 0,1 н HCl. Рассчитайте карбонатную жесткость воды.
б) На титрование 0,23 л образца воды израсходовано 4,8·10–3 л 0,2 н HCl. Чему равна карбонатная жесткость воды?
39. При определении временной жесткости на титрование 0,1 л воды израсходовано 5,25·10–3 0,101 н HCl. Чему равна временная жесткость воды?
40. Чему равна жесткость воды, если на титрование 100 мл образца её израсходовано: а) 6 мл 0,1 н раствора HCl; б) 12 мл 0,04 н раствора HCl?
41. Какова жесткость воды, если на титрование 100 мл образца воды идет 1 мл 0,05 н раствора HCl?
42. На титрование 100 мл образца воды пошло 6,8 мл 0,1 н HCl. Чему равна карбонатная жесткость воды?
43. На титрование образца воды объемом 0,2 л, содержащей гидрокарбонат кальция, была израсходована соляная кислота объемом 0,08 л концентрацией С(HCl)=0,001 моль/л. Рассчитайте временную жесткость воды.
44. На титрование образца жесткой воды объемом 80 мл истрачено 12 мл 0,05 н раствора трилона. Какая масса ионов Са2+ находится в 100 л такой воды?
45. В 100 л жесткой воды находится 64,0 г кальция в виде ионов. Какой объем 0,05 н раствора трилона израсходуется на титрование 100 мл образца такой воды?
46. На титрование 120 мл образца жесткой воды истрачено 22 мл 0,05 н раствора трилона. В каком количестве (л) такой воды будет содержаться в виде ионов 24 г кальция?
47. В каждом литре жесткой воды содержится 486 мг Ca(HCO3)2. Какой объем 0,1 н раствора HCl пойдет на титрование 150 мл образца такой воды?
48. В 20 л жесткой воды содержится 14,6 г Mg(HCO3)2. Рассчитать объем образца воды, взятого для анализа, если на его титрование было истрачено 15 мл 0,1 н раствора HCl.
49. Жесткость воды обусловлена наличием в ней соли CaSO4. Рассчитать массу соли, которая будет находиться в 1 м3 воды, если на титрование образца воды объемом 50 мл истрачено 8,7 мл трилона концентрацией 0,05 н.
50. Почему жесткость, обусловленная присутствием в воде Ca(HCO3)2 и Mg(HCO3)2, называется временной? Какие реакции будут происходить: а) при кипячении воды, содержащей Ca(HCO3)2; б) при добавлении к ней соды; в) при добавлении к ней NaOH?
51. Какие из перечисленных ниже веществ можно применить для устранения карбонатной (временной) жесткости воды, обусловленной присутствием в ней гидрокарбоната кальция:
а) Na2CO3; б) Ca(OH)2 в) NaCl; г) HCl.
Запишите уравнения соответствующих реакций.
52. Какие реакции будут происходить при добавлении к жесткой воде, содержащей соли постоянной и временной жесткости:
а) Na2CO3; б) NaOH; в) Ca(OH)2; г) Na3PO4; д) при кипячении?
53. Как устранить жесткость:
а) временную; б) постоянную?
Приведите уравнения реакций.
54. Какое из перечисленных ниже веществ можно применить для устранения некарбонатной (постоянной) жесткости воды, вызванной присутствием в ней сульфата кальция: а) NaOH; б) Na2CO3; в) NaCl; г) Na2S; д) Na2SO4. Запишите уравнение реакции.
55. Какое из перечисленных ниже веществ можно применить для устранения карбонатной (временной) жесткости воды, вызванной присутствием в ней гидрокарбоната кальция: а) NaNO3; б) NaCl; в) Na2S; г) Na3PO4; д) KCl? Запишите уравнение реакции.
56. Запишите уравнение реакции, которая произойдет при добавлении соды к жесткой воде, содержащей CaCl2.
57. Какое из перечисленных ниже веществ можно применить для устранения некарбонатной (постоянной) жесткости воды, вызванной присутствием в ней сульфата кальция
а) NaOH; б) Na2CO3; в) NaCl; г) Na2S.
Приведите уравнение реакции в молекулярной и ионно-молекулярной формах.
58. Жесткую воду, содержащую ионы Ca2+, умягчают добавлением реактивов:
а) 1) HNO3; 2) Na3PO4; 3) CaCl2; 4) Ca(OH)2;
б) 1) NaCl; 2) Na2CO3; 3) Na3PO4; 4) AgNO3;
в) 1) Na3PO4; 2) NaNO3; 3) Ca(OH)2; 4) BaCl2.
59. Устранить временную жесткость воды можно, если провести реакции:
1) Ca(HCO3)2+Ca(OH)2→…;
2) CaCO3+H2O+CO2→…;
3) Ca(OH)2+H2SO4→…;
4) Ca(HCO3)2 
.
60. Напишите уравнения реакций, которые произойдут при добавлении соды к жесткой воде, содержащей Mg(HCO3)2, CaCl2, MgSO4, Ca(HCO3)2.
61. Как устранить постоянную жесткость воды, если она обусловлена наличием солей:
а) Ca(NO3)2 и MgCl2;
б) Ca(H2PO4)2 и Mg(NO3)2?
Запишите уравнения соответствующих реакций в молекулярной и ионно-молекулярной формах.
62. Можно ли использовать для умягчения воды, содержащей примесь сульфата кальция, следующие вещества:
2) карбонат калия;
3) поваренную соль;
4) ортофосфат натрия;
5) гидроксид кальция;
6) гидрокарбонат натрия?
Приведите уравнения соответствующих реакций в молекулярной и ионной форме.
63. Постоянную жесткость воды устраняют:
1) кипячением; 2) действием соляной кислоты; 3) действием щелочи;
4) действием соды; 5) действием азотной кислоты.
64. Присутствие каких солей в природной воде обусловливает её жесткость?
Какие химические реакции происходят при добавлении к жесткой воде, содержащей соли постоянной и временной жесткости:
а) Na2CO3; б) NaOH; в)Ca(OH)2?
65. В чем заключается ионитный метод устранения жесткости воды?
66. Умягчение воды можно проводить с помощью Na2CO3 осаждением карбонатов MgCO3 и CaCO3 или с помощью Na3PO4 осаждением ортофосфатов Mg3(PO4)2 и Ca3(PO4)2. Почему умягчение воды действием ортофосфата натрия более эффективно?
67. Вычислите постоянную жесткость воды, зная, что для удаления ионов кальция, содержащихся в 50 л этой воды, потребовалось прибавить к воде 21,6 г безводной буры (Na2B4O7).
68. Какую массу (г) карбоната натрия надо прибавить к жесткой воде, содержащей 0,5 моль гидрокарбоната кальция?
69. Cколько граммов Ca(OH)2 необходимо прибавить к 1000 л воды, чтобы удалить временную жесткость, равную 2,86 мэкв/л.
70. Какая масса карбоната натрия потребуется для умягчения 1 м3 природной воды, содержащей 100 мг/л гидрокарбоната кальция и 30 мг/л сульфата кальция?
71. Жесткость воды равна 4,5 мэкв/л. Какую массу соды нужно внести для устранения жесткости в 1 м3 такой воды?
72. Рассчитайте массу гидроксида кальция, минимально необходимую для устранения временной кальциевой жесткости в 1 м3 природной воды с содержанием катионов кальция 0,23 г/л.
73. Какую массу карбоната натрия надо добавить к 5 л воды, чтобы устранить общую жесткость, равную 4,6 мэкв/л?
74. Общая жесткость пластовой воды одного из нефтяных месторождений равна 9,52 мэкв/л, а временная 6,82 мэкв/л. Сколько Ca(OH)2 и Na2CO3 надо взять, чтобы устранить жесткость 50 л воды?
75. Некарбонатная жесткость почвенной воды равна 3,18 мэкв/л. Сколько Na3PO4 надо взять, чтобы умягчить 1 м3 такой воды?
76. Рассчитайте количество реагентов (ммоль-экв.), необходимых для умягчения 100 м3 воды, общая жесткость которой 5 мэкв/л и временная жесткость 1,8 мэкв/л.
77. Какое количество гашеной извести, содержащей 80% Ca(OH)2 необходимо для устранения временной жесткости 1000 м3 воды, если в 1 л воды находится 10 ммоль-эквивалентов HCO3–?
78. Какое количество 95%-ной соды Na2CO3 необходимо для устранения общей жесткости 1000 м3, если 1 л воды содержит 1 ммоль-эквивалент ионов кальция и магния?
79. Сколько гашеной извести надо прибавить к 2,5 л воды, чтобы устранить её временную жесткость, равную 4,43 мэкв/л?
80. Какую массу соды Na2CO3 надо прибавить к 30 л воды, чтобы устранить общую жесткость воды, равную 4,64 мэкв/л?
81. Общая жесткость волжской воды равна 6,52 мэкв/л, а временная 3,32 мэкв/л. Сколько Ca(OH)2 и Na2CO3 надо взять, чтобы устранить жесткость 5 л воды?
82. Некарбонатная жесткость воды равна 2,48 мэкв/л. Сколько Na3PO4 надо взять, чтобы умягчить 10 м3 такой воды?
83. Сколько гашеной извести надо прибавить к 1 м3 воды, чтобы устранить её временную жесткость, равную 7,2 мэкв/л?
84. Сколько потребуется соды для умягчения 20 л воды, если жесткость её равна 12 мэкв/л?
85. Некарбонатная жесткость воды равна 5,18 мэкв/л. Сколько граммов Na3PO4 надо взять, чтобы умягчить 4 м3 такой воды?
86. Для устранения временной жесткости воды к 100 л её было прибавлено 4 г NaOH. Составьте уравнения реакции и рассчитайте, чему равна временная жесткость воды в мэкв/л.
87. Общая жесткость воды равна 6,52 мэкв/л, а временная 3,32 мэкв/л. Сколько г Ca(OH)2 и Na2CO3 надо взять, чтобы устранить жесткость 5 л воды?
88. Какую массу (г) соды следует добавить для умягчения воды, содержащей 81 г гидрокарбоната кальция?
89. Жесткость воды равна 4,35 мэкв/л. Сколько соды (в граммах) нужно прибавить к 1 м3 этой воды для устранения жесткости?
90. Сколько граммов гашеной извести надо прибавить к 2,5 л воды, чтобы устранить ей временную жесткость, равную 4,43 мэкв/л?
91. Жесткость некоторого образца воды обусловливается только сульфатом магния. При обработке 100 мл образца карбонатом натрия в осадок выпало
25,2 мг MgCO3. Чему равна жесткость воды?
92. Для умягчения 100 л образца воды потребовалось 63,6 г Na2CO3. Чему равна жесткость воды в мэкв/л?
93. Рассчитайте общую жесткость воды, если в 0,15 л воды содержится
16,20 мг гидрокарбоната кальция и 9,50 мг хлорида магния.
94. Для устранения общей жесткости по известково-содовому методу к 50 л воды добавлено 7,4 г Ca(OH)2 и 5,3 г Na2CO3. Рассчитайте временную и постоянную жесткость воды.
95. Для умягчения 100 л воды потребовалось 12,72 г Na2CO3. Чему равна жесткость воды?
96. Жесткость некоторого образца воды обусловливается только нитратом кальция. При обработке 0,25 л образца воды карбонатом натрия в осадок выпало 37,8 мг CaCO3. Чему равна жесткость воды?
97. Для устранения временной жесткости воды к 400 л её было прибавлено 24 г NaOH. Составьте уравнение реакции и рассчитайте, чему равна жесткость воды в мэкв/л.
98. Чему равна постоянная жесткость воды, если для её устранения к 25 л воды добавлено 21,6 г буры Na2B4O7·10H2O?
99. На осаждение гидрокарбонатов кальция и магния из 2 л воды израсходовано 2,12 г карбоната натрия. Определите жесткость воды (мэкв/л).
100. Для умягчения 200 л воды потребовалось 15,9 г Na2CO3. Чему равна жесткость воды (в мэкв/л)?
101. Для определения временной жесткости воды к 500 мл её было прилито
80 мл 0,01 н раствора HCl до полной нейтрализации. Чему равна жесткость воды (в ммоль-экв/л)?
102. Вычислите карбонатную жесткость воды (в мэкв/л) зная, что на реакцию с гидрокарбонатом кальция, содержащимся в воде объемом 100 мл, потребовалось 5 мл 0,1 М раствора соляной кислоты.
103. Почему для устранения временной жесткости, обусловленной солями магния, требуется большее количество извести, чем для устранения временной жесткости, обусловленной солями кальция?
104. Вывести общую формулу для расчетов типа «Какова жесткость воды А в ммоль-экв/л. ионов кальция, если на титрование В л воды пошло Д мл С нормального раствора соляной кислоты».
105. Сколько соды нужно добавить к 100 л воды, чтобы устранить общую жесткость, равную 3,8 мэкв/л?
106. Для определения содержания ионов Ca+ и Mg2+ в растворе нужно приготовить 500 мл 0,01 н раствора трилона Б. Сколько граммов трилона Б нужно взять?
107. Для определения жесткости воды нужно приготовить 5 л 0,05 н раствора трилона Б. Какую навеску трилона Б нужно взять?
108. Какую навеску трилона Б нужно взять для приготовления 2 л 0,025 М раствора?
109. Вода Волги содержит 3,32 мэкв/л карбонатной жесткости и 6,52 мэкв/л общей жесткости, 1,56 мэкв/л магния и 11,0 мг/л свободной двуокиси углерода. Сколько миллиграммов CaO и Na2CO3 нужно взять для пробного умягчения 1 л воды содово-известковым методом?
110. Воду, содержащую 2,35 мэкв/л общей жесткости, 1,25 мэкв/л карбонатной жесткости, 7,3 мг/л ионов магния и 3,3 мг/л свободной угольной кислоты, умягчают содово-известковым способом. Сколько граммов Ca(OH)2 и Na2CO3 нужно взять для пробного умягчения 10 л воды?
111. Содово-известковым методом умягчают воду реки Урал. Вода содержит примерно 8,18 мэкв/л общей жесткости, 5 мэкв/л карбонатной жесткости, 25,8 мг/л ионов магния и 22 мг/л свободной угольной кислоты. Сколько граммов CaO и Na2CO3 потребуется для пробного умягчения 5 л воды?
112. Жесткость воды 0,7 мэкв/л. Сколько граммов Na3PO4 потребуется для умягчения 20 л воды?
113. Жесткость воды 0,35 мэкв/л. Сколько граммов Na3PO4 потребуется для умягчения 100 л воды?
Варианты заданий самостоятельной работы
| № ва-ри-ан-та | Номера задач | № ва-ри-ан-та | Номера задач | ||||||||||||||
| 9а | 22а | 5к | 9о | 20е | 40б | 24в | |||||||||||
| 9б | 22б | 6а | 10а | 20ж | |||||||||||||
| 9в | 22в | 6б | 10б | 21а | |||||||||||||
| 4а | 9г | 22г | 7а | 10в | 21б | ||||||||||||
| 5а | 9д | 22д | 7б | 10г | 21в | ||||||||||||
| 5б | 9е | 22е | 7в | 10д | 21г | ||||||||||||
| 5в | 9ж | 22ж | 7г | 10е | 21д | ||||||||||||
| 5г | 9з | 22л | 19а | 21е | 23а | ||||||||||||
| 5д | 9и | 20а | 22и | 4б | 19б | 21ж | 23б | ||||||||||
| 5е | 9к | 20б | 38а | 22к | 4в | 19в | 21з | 23в | |||||||||
| 5ж | 9л | 20в | 38б | 9п | 19г | 21и | 36б | 24а | |||||||||
| 5з | 9м | 20г | 9с | 19д | 21к | 36в | |||||||||||
| 5и | 9н | 20д | 40а |
Примеры решения задач
Пример1. В образцах природной воды содержатся соли:
1)Ca(HCO3)2; 2) MgSO4; 3) KCl; 4) KHCO3; 5) Na2SO4.
Укажите номер образца воды с постоянной жесткостью.
Решение:Известно, что жесткость воды обусловлена присутствием в ней растворимых солей кальция и магния. В зависимости от природы анионов жесткость подразделяют на карбонатную (или временную) и некарбонатную (постоянную). Исходя из указанного образец воды с постоянной жесткостью будет под номером 2) MgSO4.
Ответ: 2) MgSO4.
Пример 2Вычислите общую жесткость воды , если в 2 л её находится по
800 мг ионов Mg2+ и Ca2+;
Решение:Если известны массы ионов или соответствующих им солей, то жесткость считается по формуле
где m1, m2, m3 – массы ионов металлов (или их солей) в воде, мг;
– эквивалентные массы ионов металлов (или их солей), мг/экв;
V – объём воды, л.
Подставим числовые значения в предлагаемую формулу
33,33 + 20 = 53,33 мэкв/л
Ответ: общая жесткость равна 53,33 мэкв/л
Пример 3Рассчитайте общую жесткость воды, в 1 л которой содержится 360 мг гидрокарбоната магния и 24 мг гидрокарбоната кальция.
Решение: Если известны массы ионов или соответствующих им солей, то жесткость считается по формуле
где m1, m2, m3 – массы ионов металлов (или их солей) в воде, мг;
– эквивалентные массы ионов металлов (или их солей), мг/экв;
V – объём воды, л.
Подставим числовые значения в предлагаемую формулу
4,93 + 0,3 = 5,23 мэкв/л
Ответ: общая жесткость равна 5,23 мэкв/л.
Пример 4Чему равна жесткость воды, если на титрование 100 мл образца её израсходовано: б) 12 мл 0,04 н раствора HCl?
Решение:Временная жесткость воды определяется по объёму кислоты, пошедшей на её титрование:
НСО3- + НС1 = Н2О + СО2↑ + С1-
В соответствии с законом эквивалентов количество эквивалентов всех участвующих в химической реакции веществ должно быть одинаково. Следовательно:
,
где 
– объём кислоты, пошедшей на титрование, мл;
– объём пробы воды, взятой для титрования, мл;
– нормальная концентрация кислоты, экв./л;
Отсюда:
= 
= 4,8мэкв/л.
Ответ: жесткость равна 4,8мэкв/л.
Пример 5 Постоянную жесткость воды устраняют:
1) кипячением; 2) действием соляной кислоты; 3) действием щелочи;
4) действием соды; 5) действием азотной кислоты.
Решение:Правильный ответ укажем 4) действием соды,реакция
СаSO4 + Na2CO3 = CaCO3↓ + Na2SO4.
Ответ: 4) действием соды.
Пример 6Какую массу (г) соды Na2CO3 надо прибавить к 30 л воды, чтобы устранить общую жесткость воды, равную 4,64 мэкв/л?
Решение:Для расчетов используется следующая формула:
; 4,64= 
; отсюда
m(Na2CO3) = 7377,6 мг = 7,4 г
Ответ: m(Na2CO3) = 7,4 г
Пример 7 Для умягчения 200 л воды потребовалось 15,9 г Na2CO3. Чему равна жесткость воды (в мэкв/л)?
Решение:используется следующая формула:
; Ж= 
= 1,5 мэкв/л.
Ответ: Ж = 1,5 мэкв/л.
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ивчатов А.Г. Химия воды и микробиология.–М.: Инфра – М,
2006.
2. Сыркин А.М., Максимова Н.Е., Сергеева Л.Г. Химия воды.–Уфа.:
УГНТУ, 2006.-105 с.
задание № 10
по теме: «Дисперсные системы»
При медленном введении разбавленного раствора вещества «А» в разбавленный раствор вещества «В» возможно образование гидрозоля вещества «Д».
Напишите формулу мицеллы, напишите названия всех составных частей ее. Укажите знак заряда коллоидной частицы. Какой из приведенных ионов является лучшим коагулятором? Почему?
Варианты заданий
| №№ вар. | А | В | Д | Ионы-коагуляторы | |
| а | NaI | AgNO3 | AgI | F-, NO3-, SO42- , Ca2+, Na+ | |
| б | AgNO3 | NaI | |||
| а | CaCl2 | H2SO4 | CaSO4 | Zn2+ , Al3+ ,SO42- , NO3- | |
| б | H2SO4 | CaCl2 | |||
| а | AgNO3 | (NH4)2S | Ag2S | Na+ , Ba2+, SO42- , CH3COO- | |
| б | (NH4)2S | AgNO3 | |||
| а | H2SO4 | Pb(NO3)2 | PbSO4 | Cd2+ , Al3+, Na+ , SO42- , Cl- | |
| б | Pb(NO3)2 | H2SO4 | |||
| а | SrCl2 | Na2SO4 | SrSO4 | Mg2+ , Fe3+, SO42- , Cl- | |
| б | Na2SO4 | SrCl2 | |||
| а | CrCl3 | NH4OH | Cr(OH)3 | Ba2+ , K+, S2- , I- | |
| б | NH4OH | CrCl3 | |||
| а | H2SO4 | BaCl2 | BaSO4 | Mg2+ , Al3+, Cl-, HPO42- | |
| б | BaCl2 | H2SO4 | |||
| а | NaOH | MgCl2 | Mg(OH)2 | Zn2+ , Fe3+, CH3COO-, SO42- | |
| б | MgCl2 | NaOH | |||
| а | BeCl2 | NaOH | Be(OH)2 | Al3+ , Na+, SO42- , NO3- | |
| б | NaOH | BeCl2 | |||
| а | NaOH | FeSO4 | Fe(OH)2 | Mg2+ , Na+, Cl-, PO43-, Cl- | |
| б | FeSO4 | NaOH | |||
| а | AgNO3 | Na2SiO3 | Ag2SiO3 | Be2+ , K+, NO3-, SO42- | |
| б | Na2SiO3 | AgNO3 | |||
| а | FeCl2 | NH4OH | Fe(OH)2 | K+ , Zn2+, SO42-, NO3- | |
| б | NH4OH | FeCl2 | |||
| а | Fe(NO3)2 | Na2S | FeS | K+ , Na+, Cr3+, Cl-, SO42- | |
| б | Na2S | Fe(NO3)2 | |||
| а | NaOH | CaCl2 | Cu(OH)2 | SO42- , NO3-, Ba2+, Na+ | |
| б | CaCl2 | NaOH | |||
| а | HCl | Na2SiO3 | H2SiO3 | Mg2+ , K+, Br-, PO43- | |
| б | Na2SiO3 | HCl | |||
| а | Cu(NO3)2 | (NH4)2S | CuS | Mg2+ , Al3+, Cl-, SO42- | |
| б | (NH4)2S | Cu(NO3)2 | |||
| а | CuCl2 | Na2S | CuS | SO42-, NO3-, Na+, Mg2+ | |
| б | Na2S | CuCl2 | |||
| а | MgSO4 | NaOH | Mg(OH)2 | Cl- , PO43- , Ni2+, NH4+ | |
| б | NaOH | MgSO4 | |||
| а | CoSO4 | NaOH | Co(OH)2 | K+ , Mg2+, Br-, PO43- | |
| б | NaOH | CoSO4 | |||
| а | NiSO4 | NaOH | Ni(OH)2 | Al3+ , NH4+, Br-, SO32- | |
| б | NaOH | NiSO4 | |||
| а | SnCl2 | KOH | Sn(OH)2 | S2- , I-, Na+, Mg2+ | |
| б | KOH | SnCl2 | |||
| а | Pb(NO3)2 | KOH | Pb(OH)2 | ClO- , ZnO22-, Rb+, Mg2+ | |
| б | KOH | Pb(NO3)2 | |||
| а | MnSO4 | NaOH | Mn(OH)2 | ClO3- , Br-, K+, Fe3+ | |
| б | NaOH | MnSO4 | |||
| а | AlCl3 | NaOH | Al(OH)3 | ClO2- , HPO42-, Ca2+, Cs+ | |
| б | NaOH | AlCl3 | |||
| а | Bi(NO3)3 | NH4OH | Bi(OH)3 | Cl- , SO42-, Na+, Mg2+ | |
| б | NH4OH | Bi(NO3)3 | |||
| а | Mg(NO3)2 | KOH | Mg(OH)2 | Al3+ , Na+, Cl-, SO42- | |
| б | KOH | Mg(NO3)2 | |||
| а | Mg(NO3)2 | KOH | Mg(OH)2 | Al3+ , NH4+, Cl-, SO42- | |
| б | KOH | Mg(NO3)2 |
Пример решения задачи :
При медленном введении раствора CaCl2 в разбавленный раствор серной кислоты, возможно образование гидрозоля CaSO4. Напишите формулу мицеллы, укажите знак заряда коллоидной часицы. Какое из приведенных ниже веществ является лучшим коагулятором? Почему?(AlCl3; ZnSO4; NaCl)
Решение:
Зародышем мицеллы является конгломерат из “m” числа молекул CaSO4. Масса зародыша недостаточна для выпадения сульфата кальция в осадок. Т.к. образуется большое количество зародышей, то возникает большая поверхность раздела двух фаз и происходит адсорбция ионов на поверхности зародыша. Ионы адсорбируются избирательно, в первую очередь:
а) ион входящий в состав зародыша;
б) ион, концентрация которого в растворе, в данный момент больше.
В этом примере таким ионом является SO42- - это потенциал определяющий ион (п.о.и.), придающий частице отрицательный заряд. Образуется ядро, зародыш перестает укрупняться (происходит отталкивание одноименных зарядов). На поверхности ядра адсорбируются противоположно заряженные ионы (противоионы) в данном случае это ионы водорода, т.к. их концентрация больше. Они делятся на два слоя:
а)адсорбционный (ближе к ядру-образуется гранула) и б) диффузный слой – рыхлый, дальше от ядра. Таким образом получается мицелла, имеющая нулевой заряд.
В качестве иона-коагулятора выбираем ион Al3+, т.к. он имеет наибольшее значение заряда, противоположного заряду частицы.
Рекомендуемая литература:
1. Н.В.Коровин «Общая химия» М.2006 г. «Высшая школа»
2. А.М.Сыркин «Дисперсные системы в нефтепромысловом деле», Уфа, УНИ, 1990 г.