Sbornik zadanii dlya SRS po disc Himiya
.pdf110
карбонат алюминия; б) нитрит кальция, гидроалюминат цинка, сульфид бария, хлорид гидроксоцинка;
в) сульфат гидроксоникеля (II), гидросульфид кадмия, карбид железа (III), хромат кальция;
г) хлорид гидроксожелеза (II), силицид магния, дигидроалюминат бария, нитрит цинка; д) хлорид дигидроксоалюминия, гидросульфит бария, нитрид кальция,
манганат железа (III);
е) нитрат гидроксохрома (III), бихромат стронция, дигидросиликат калия, ортоалюминат бария;
ж) метаборат меди (II), ортоалюминат алюминия, хлорид гидроксоцинка (II), сульфид железа (III);
и) гипохлорит алюминия, гидроортоалюминат кальция, бромид ванадия (V), сульфит гидроксомеди (II);
к) метафосфат кальция, перхлорат натрия, гидрокарбонат магния, сульфат дигидроксожелеза (II);
л) ортосиликат магния, нитрит свинца (II), гидрохромат меди (II), бромид гидроксоалюминия;
м) метасиликат цинка, сульфит железа (III), нитрат гидроксожелеза (III), дигидроортоалюминат кобальта (II);
н) метаалюминат кальция, гидросульфид железа (III), перманганат бария, хлорид дигидроксомагния; п) ортоалюминат магния, гидроксокарбонат алюминия, метафосфат цинка;
р) плюмбит магния, ортосиликат алюминия, нитрат дигидроксохрома (III), гидрофосфат никеля (II);
с) плюмбит алюминия, сульфид алюминия, хлорид дигидроксохрома (III), гидросульфит меди (II).
2.24.Составить уравнения реакций получения солей: дигидрофосфат натрия, гидросульфит бария, хлорид дигидроксоалюминия, нитрат гидроксохрома
(III).
2.25.Как превратить соли, указанные в задаче 24, в средние?
2.26.Изменяя соотношение реагирующих веществ по реакции Ca(OH)2+H3PO4 получить кислые, основную и среднюю соли.
2.27.Назовите приводимые ниже кислые соли и напишите уравнения реакций, при помощи которых можно эти соли превратить в средние: KH2PO4,
K2HPO4.
2.28.Назовите приводимые ниже основные соли и напишите уравнения реакций, при помощи которых можно превратить эти соли в средние:
Al(OH)Cl2, Fe(OH)2Cl.
2.29.Определите массу гидроксида натрия, необходимую для перевода 100 г гидрокарбоната натрия в карбонат натрия.
2.30.Напишите уравнения реакций образования кислых солей (назовите эти соли):
а) KOH+H2SO3 |
г) KOH+H3PO3 |
|
111 |
б) Ca(OH)2+H3PO4 |
д) NaOH+H2S |
в) KOH+CO2 |
е) Ba(OH)2+H2SO4 |
2.31. Напишите уравнения реакций образования основных солей (назовите их):
а) Al(OH)3+HNO3 |
г) Bi(OH)3+HNO3 |
б) Mg(OH)2+HCl |
д) Fe(OH)3+H2SO4 |
в) Cu(OH)2+HNO3 |
е) Al(OH)3+H2SO4 |
2.32.Составьте формулы средних и кислых бариевых солей следующих
кислот: H2SO4, H2S, H3PO4. Напишите реакции получения кислых солей. Назовите их.
2.33.Переведите в средние следующие соли: NaHCO3, ZnOHCl, Bi(OH)2NO3, Ca(HCO3)2,Mg(HSO3)2. Напишите уравнения соответствующих реакций.
2.34.Составить уравнения реакций между кислотами и основаниями, приводящих к образованию солей: NaNO3, NaHSO4, Fe2(SO4)3, Fe(HCO3)2.
2.35.Переведите в средние следующие соли: FeOHSO4, Fe(HCO3)2, KHS, (MgOH)2SO4.
2.36.Напишите формулы средних, кислых и основных солей алюминия следующих кислот: CH3COOH, HNO3, H2SiO3.
2.37.Напишите формулы основных и кислых кальциевых солей следующих
кислот: H2SiO3, H2CO3, H2SO4.
2.38.Составить уравнения реакций между кислотами и основаниями, приводящих к образованию солей K2S, KHS, (MgOH)2SO4, Mg(HSiO3)2.
2.39.Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:
|
|
|
Ca(NO ) |
|
|
|
NaHCO |
|
|
|
Mg(NO3)2 |
|
Ca(OH) |
|
3 2 |
|
CO2 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
2 |
|
CaCO3 |
|
|
|
Na2 CO3 |
|
MgCl2 |
MgCO |
|
а) |
|
|
б) |
|
|
в) |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.40. Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:
|
|
|
NaOH |
|
Cu(OH)2 |
|
|
Fe(OH)2 |
Na2CO3 |
NaNO |
|
||
FeSO4 |
CuCl |
Cu(NO3)2 |
||||
FeCl |
3 |
|||||
|
|
|
2 |
|
||
|
2 |
|
Na2SO4 |
|
|
|
а) |
Fe(NO ) |
|
в) |
CuCO |
||
3 2 б) |
|
|
3 |
2.41.Допишите уравнения реакций взаимодействия веществ в молекулярной и ионной формах:
а) Al2(SO4)3+Ba(NO3)2→…
б) FeCl3+KOH→…
в) Na2CO3+Ca(OH)2→… г) Na2SiO3+HCl→…
2.42.Допишите уравнения следующих реакций в молекулярной и ионной формах:
а) CuSO4+NaOH→…
б) CuCl2+K2CO3→… в) CuO+HNO3→… г) Cu(OH)2+HCl→…
112
2.43.Допишите уравнения реакций образования основных солей в молекулярной и ионной формах:
а) Al(OH)3+HNO3→… б) Fe2(SO4)3+NaOH→… в) Zn(OH)2+H3AsO4→… г) Mg(OH)2+HCl→…
2.44.Допишите уравнения реакций образования кислых солей в молекулярной и ионной формах:
а) NaOH+H2CO3→… б) KOH+H3PO4→… в) KOH+H2SO4→…
г) Ba(OH)2+H3PO4→…
2.45.Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах между
следующими веществами: а) хлоридом железа (III) и фосфатом натрия; б) сульфатом меди (II) и фосфатом натрия; в) сероводородом и нитратом меди (II); г) сульфидом калия и сульфатом цинка; д) сульфидом натрия и нитратом магния.
2.46.Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах между следующими веществами: а)гидроксохлоридом магния и гидроксидом натрия; б)гидроксосульфатом железа (III) и серной кислотой; в)гидрофосфатом кальция и гидроксидом кальция; г)гидросульфидом кальция и гидроксидом калия; д)дигидрофосфатом бария и гидроксидом бария.
2.47.Составьте уравнения реакций в молекулярной и ионной формах между соответствующими кислотами и гидроксидами, приводящими к образованию следующих солей: FeOHSO4, NaHCO3, Mg(NO3)2, Ca3(PO4)2, Al2(SO4)3.
2.48.Закончите уравнения следующих реакций получения солей в молекулярной и ионной формах:
а) ZnO+KOH→… |
в) Sn(OH)2+NaOH→… |
б) Al2O3+NaOH→… |
г) Zn+KOH→… |
2.49. Закончите уравнения реакций получения солей в молекулярной и ионной формах:
а) Ca+H3PO4→… |
в) Al(OH)3+HClO4→… |
б) CaO+HNO3→… |
г) Ba(OH)2+H3AsO4→… |
2.50. Напишите уравнения реакций образования средних солей между
следующими веществами: а) силикатом натрия и |
азотной кислотой; |
б) гидрокарбонатом калия и бромводородной кислотой; |
в) гидросульфатом |
калия и гидроксидом калия; г) гидроксосульфатом алюминия и серной кислотой; д) гидроксоацетатом алюминия и уксусной кислотой.
2.51.Составить уравнения реакций получения всеми возможными способами следующих солей: сульфат меди (II), нитрат натрия, карбонат кальция.
2.52.Какие соли можно получить, имея в своем распоряжении CaSO4, AgNO3, K3PO4, BaCl2? Написать уравнения реакций и назвать полученные соединения.
2.53.Могут ли одновременно находиться в растворе следующие вещества:
CuSO4 и BaCl2, Ca(OH)2 и CO2, KOH и H3PO4, KNO3 и CaCl2, NaOH и
113
Na2HPO4, MgOHCl и KOH? Ответ поясните, напишите уравнения реакций и названия полученных веществ.
2.54.Какова массовая доля (%) хлорида цинка в растворе , полученном при взаимодействии 13 г металлического цинка со 100 г раствора, содержащего
14,6 г HCl?
2.55.Какая масса раствора HCl с массовой долей 20% израсходована для полного растворения 10 г смеси цинка с оксидом цинка, если известно, что при этом выделилось 2,24 л водорода?
2.56.Вычислите массовую долю (%) серной кислоты в растворе, полученном растворением 40 г SO3 в 160 г раствора H2SO4 с массовой долей 80%.
2.57.При действии серной кислоты на 800 г NaCl получено 200 г HCl. Какова массовая доля (%) продукта реакции от теоретического выхода?
2.58.Какой объем CO2 выделится, если прокалить 200 г CaCO3, содержащего 15% примесей?
2.59.К 25 мл раствора HCl с массовой долей 10% (плотность 1,047 г/см3)
прибавили 30 мл раствора NaOH с массовой долей 10% (плотность 1,109 г/см3). Какова реакция среды после окончания реакции?
2.60.Вычислите массу оксида кальция, необходимую для получения гидроксида кальция массой 3,7 г.
2.61.Оксид углерода (II) можно получить при взаимодействии углерода с оксидом железа (III). Составьте уравнение реакции и вычислите, сколько литров оксида углерода (II) образуется из оксида железа (III) массой 80 г.
2.62.Сколько граммов оксида серы (VI) пошло на образование сульфата калия массой 270г?
2.63.Вычислите количество оксида алюминия, необходимое для получения Al(NO3)3 массой 213 г.
2.64.Сколько молей оксида углерода (IV) необходимо для образования Ca(HCO3)2 количеством вещества 0,5 моль?
2.65.Сколько граммов гидроксида натрия с массовой долей NaOH 10% требуется на нейтрализацию серной кислоты массой 20 г с массовой долей
H2SO4 4,9%?
2.66.Сколько граммов гидроксида натрия получается в результате взаимодействия с водой оксида натрия количеством вещества 0,1 моль?
2.67.Сколько граммов водорода можно получить при взаимодействии железа массой 11,2 г с соляной кислотой?
2.68.Сколько литров водорода можно получить при действии избытка разбавленной серной кислоты на цинк массой 24 г?
2.69.Смесь оксида меди (II) и металлической меди массой 2,5 г обработали раствором соляной кислоты массой 3,6 г (кислота взята в избытке). Сколько кислоты при этом было израсходовано? Каков состав смеси, если меди в ней
20%?
2.70.При взаимодействии двухвалентного металла массой 1,4 г с кислотой выделился водород объемом 0,56 л. Назовите этот металл.
114
2.71.Какое количество серной кислоты потребовалось для осаждения сульфата бария массой 699 г при взаимодействии избытка хлорида бария с серной кислотой?
2.72.При обработке серной кислотой фосфорита массой 1 кг с массовой
долей Ca3(PO4)2 62% был получен суперфосфат Ca3(PO4)2+2CaSO4 массой 0,910 кг. Определите массовую долю (%) выхода суперфосфата от теоретического.
2.73.Сколько граммов концентрированной азотной кислоты требуется для окисления меди массой 8 г до нитрата меди?
2.74.Какое количество аммиака и серной кислоты необходимо для образования сульфата аммония массой 26,4 г?
2.75.Сколько граммов соляной кислоты должно прореагировать с карбонатом кальция, чтобы образовался диоксид углерода массой 132 г?
2.76.Сколько граммов гидроксида калия необходимо взять для нейтрализации 0,5 моль серной кислоты?
2.77.К раствору, содержащему хлорид меди (II) массой 5,4 г, прибавили раствор, содержащий сероводород массой 1,7 г. Раствор выпарили. Определите количество и массу образовавшегося осадка.
2.78.При взаимодействии избытка сульфата калия с раствором нитрата свинца (II) образовался осадок массой 9,09 г. Сколько граммов нитрата свинца (II) содержалось в растворе?
2.79.К раствору, содержащему 0,2 моль хлорида железа (III), прибавили 0,24 моль гидроксида натрия. Сколько молей гидроксида железа образовалось в результате реакции и сколько граммов хлорида железа (III) осталось в растворе?
2.80.Сколько литров диоксида углерода образуется при сжигании соединения массой 8 г, состоящего из С (массовая доля 75%) и Н (25%)?
2.81.Сколько граммов гидроксида калия потребуется для превращения серной кислоты массой 70 г в кислую соль?
2.82.Каковы масса и состав соли, образующейся при взаимодействии 20 г
NaOH и 30 г H2SO4?
2.83.Через раствор, содержащий 14,8 г Ca(OH)2, пропустили 22,4 л CO2. Каковы состав соли и её масса?
2.84.Составить уравнения, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
а) Fe(OH)3→Fe2O3→Fe→FeCl3→FeOHCl2→Fe2(SO4)3→Fe(NO3)3;
б) P→P2O5→H3PO4→Ca3(PO4)2→Ca(H2PO4)2→Ca3(PO4)2;
в) Cu(OH)2→CuO→Cu→CuSO4→Cu2(OH)2SO4→Cu(NO3)2;
г) Ca(HCO3)2→CaCO3→CaO→CaCl2→CaCO3→CaSO4;
д) Al2O3→KAlO2→Al(OH)3→AlOHSO4→Al→Al(NO3)3;
е) Zn→ZnSO4→Zn(OH)2→Na2ZnO2→ZnCl2→ZnCO3→ZnO;
ж) CO2→Ca(HCO3)2→CaCO3→CaCl2→Ca(OH)2→CaCO3→CO2;
и) SiO2→Si→Mg2Si→SiH4→SiO2→Na2SiO3→H2SiO3→SiO2;
к) Al→NaAlO2→HAlO2→K[Al(OH)4]→Al2O3→Al→AlCl3→AlOHCl2;
л) Fe→FeO→Fe(NO3)3 → FeSO4→Fe(HSO4)2→Fe2(SO4)3→FeOHSO4;
115
м) Cu→Cu(NO3)2→Cu(OH)2→CuOHCl→CuCl2→[Cu(NH3)4]Cl2; н) (NH4)2Cr2O7→Cr2O3→Cr(OH)3→NaCrO2→Na2CrO4→NaHCrO4;
п) NaHCO3→Na2CO3→Na2O→Na2SO4→NaOH→Cr(OH)3→CrOHSO4; р) KMnO4→MnO2→MnCl2→Mn(OH)4→ MnCl4;
с) ZnO→Al2(ZnO2)3→Zn(OH)2→ZnCl2→ZnOHCl→ZnCl2.
2.85.Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:
а) ZnSO4→Zn(OH)2→ZnCl2→Zn→ZnSO4→Zn(OH)2→Na2[Zn(OH)4];
б) AlCl3→Al(NO3)3→Al(OH)3→Na[Al(OH)4]→Al2(SO4)3; в) Pb(NO3)2→Pb(OH)2→PbO→Na2[Pb(OH)4]→PbSO4.
2.86.Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:
а) Fe2(SO4)3→FeCl3→Fe(OH)3→FeOH(NO3)2→Fe(NO3)3; б) K→KOH→KHSO4→K2SO4→KCl→KNO3;
в) Cu(OH)2→CuOHNO3→Cu(NO3)2→CuSO4→Cu(OH)2→CuO.
2.87.Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:
а) Ca→Ca(OH)2→CaCl2→Ca(NO3)2→CaSO4→(CaOH)SO4; б) Cu→Cu(NO)2→Cu(OH)2→CuSO4→Al2(SO4)3→Al2O3; в) Mg→MgSO4→MgCl2→MgOHCl→Mg(OH)2→MgO.
2.88.Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:
а) CuSO4→CuCl2→ZnCl2→Na2ZnO2→Zn(OH)2→ZnOHCl;
б) Hg(NO3)2→Al(NO3)3→NaAlO2→Al(OH)3→AlOHCl2→AlCl3; в) ZnSO4→Zn(OH)2→ZnCl2→AlCl3→Al(OH)3→Al2O3.
2.89.Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:
а) CuCl2→Cu(OH)2→CuSO4→ZnSO4→Na2[Zn(OH)4]4;
б) Fe(NO3)3→FeOH(NO3)2→Fe(OH)3→FeCl3→Fe(NO3)3; в) Al2O3→AlCl3→Al(OH)3→NaAlO2→NaNO3.
3.ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ
Ва- |
|
Номер задачи |
|
Ва |
|
Номер задачи |
|
|
||||
ри- |
|
|
|
|
|
ри- |
|
|
|
|
|
|
ант |
|
|
|
|
|
ант |
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
1 |
2.1 |
2.22 а |
2.24 |
2.54 |
2.84 а |
16 |
2.16 |
2.23 а |
2.39 |
2.69 |
2.85 |
а |
2 |
2.2 |
2.22 б |
2.25 |
2.55 |
2.84 б |
17 |
2.17 а |
2.23 б |
2.40 |
2.70 |
2.85 |
б |
3 |
2.3 |
2.22 в |
2.26 |
2.56 |
2.84 в |
18 |
2.17 б |
2.23 в |
2.41 |
2.71 |
2.85 |
в |
4 |
2.4 |
2.22 г |
2.27 |
2.57 |
2.84 г |
19 |
2.17 в |
2.23 г |
2.42 |
2.72 |
2.86 |
а |
5 |
2.5 |
2.22 д |
2.28 |
2.58 |
2.84 д |
20 |
2.18 |
2.23 д |
2.43 |
2.73 |
2.86 |
б |
6 |
2.6 |
2.22 е |
2.29 |
2.59 |
2.84 е |
21 |
2.19 а |
2.23 е |
2.44 |
2.74 |
2.86 |
в |
7 |
2.7 |
2.22 ж |
2.30 |
2.60 |
2.84 ж |
22 |
2.19 б |
2.23 ж |
2.45 |
2.75 |
2.87 |
а |
116
Продолжение
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
8 |
2.8 |
2.22 и |
2.31 |
2.61 |
2.84 и |
23 |
2.19 в |
2.23 и |
2.46 |
2.76 |
2.87 |
б |
9 |
2.9 |
2.22 к |
2.32 |
2.62 |
2.84 к |
24 |
2.19 г |
2.23 к |
2.47 |
2.77 |
2.87 |
в |
10 |
2.10 |
2.22 л |
2.33 |
2.63 |
2.84 л |
25 |
2.19 д |
2.23 л |
2.48 |
2.78 |
2.88 |
а |
11 |
2.11 |
2.22 м |
2.34 |
2.64 |
2.84 м |
26 |
2.19 е |
2.23 м |
2.49 |
2.79 |
2.88 |
б |
12 |
2.12 |
2.22 н |
2.35 |
2.65 |
2.84 н |
27 |
2.19 ж |
2.23 н |
2.50 |
2.80 |
2.88 |
в |
13 |
2.13 |
2.22 п |
2.36 |
2.66 |
2.84 п |
28 |
2.20 |
2.23 п |
2.51 |
2.81 |
2.89 |
а |
14 |
2.14 |
2.22 р |
2.37 |
2.67 |
2.84 р |
29 |
2.21 а |
2.23 р |
2.52 |
2.82 |
2.89 |
б |
15 |
2.15 |
2.22 с |
2.38 |
2.68 |
2.84 с |
30 |
2.21 б |
2.23 с |
2.53 |
2.83 |
2.89 |
в |
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1.Глинка Н.Л. Общая химия.–М.: Интегралл-пресс, 2004.
2.Ерохин Ю.М., Фролов В.И. Сборник задач и упражнений по химии.–М.: Высшая школа, 2005.
3.Сыркин А.М., Зорина Л.Н. Классификация и номенклатура неорганических веществ: учеб. пособие.- Уфа: УГНТУ, 2006.
4.Курс общей химии /под ред. Н.В.Коровина-М.:Высшая школа, 1999.
117
ЗАДАНИЕ №9 по теме "ХИМИЯ ВОДЫ. ЖЕСТКОСТЬ ВОДЫ"
1. ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
Методика решения задач по теме "Жесткость воды и методы её умягчения" основана на понятии жесткости, знании единиц измерения жесткости, методов умягчения воды и некоторых общих формул.
Единой международной единицы измерения жесткости не существует. Различные страны условно принимают свои единицы. В нашей стране жесткость выражают в ммоль-эквивалентах (мэкв) ионов Са2+ и Mg2+ (либо соответствующих солей кальция и магния), содержащихся в 1л воды; 1мэкв жесткости соответствует 20,04 мг Са2+ в I л воды или 12,16 мг Mg2+ в 1 л воды.
Если известны массы ионов или соответствующих им солей, то жесткость считается по формуле
Ж |
|
|
m1 |
|
|
|
m2 |
|
|
|
m3 |
..., |
|
1 |
M1 V |
|
|
1 |
M 2 V |
1 |
M 3 V |
||||
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
z1 |
|
|
z2 |
|
|
z |
3 |
|
||
где m1, m2, m3 – массы ионов металлов (или их солей) в воде, мг;
|
M1 |
, |
M 2 |
, |
M 3 |
– эквивалентные массы ионов металлов (или их солей), |
|
|
|
|
|||
|
z1 |
z2 |
|
z3 |
||
мг/экв. |
|
|
|
|
||
V – объём воды, л.
Различают карбонатную (или временную) жесткость (Жк) и некарбонатную (или постоянную) жесткость (Жнк). Некарбонатная жесткость представляет собой разность между общей жесткостью и карбонатной:
Жнк = Жобщ - Жк
Временную жесткость воды (Жк) можно определить по объёму кислоты, пошедшей на её титрование. В соответствии с законом эквивалентов количество эквивалентов всех участвующих в химической реакции веществ должно быть одинаково. Следовательно:
VK 
Cн VH2O 
Жк ,
где VK – объём кислоты, пошедшей на титрование, мл;
VH 2O – объём пробы воды, взятой для титрования, мл;
Сн – нормальная концентрация кислоты, экв./л; Отсюда:
VK |
Снк 1000 |
|||
ЖК |
|
|
|
(мэкв/л). |
|
VH |
|
||
|
|
O |
||
|
|
2 |
|
|
Аналогично можно рассчитать общую жесткость воды (Жобщ.) по объёму трилона Б, пошедшего на титрование:
VТР |
СнТР |
1000 |
||
Жобщ |
|
|
|
(мэкв/л). |
|
VH2O |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
118 |
|
||
Эквивалент трилона Б равен |
М |
|
372,2 |
186,1 г. |
|
2 |
2 |
||||
|
|
||||
Для устранения жесткости на практике часто используется известковосодовый метод. Добавление к воде Ca(OH)2 устраняет карбонатную жесткость (ЖК), а добавление Na2CO3 – некарбонатную жесткость (ЖНК).
ЖК |
|
mCa(OH ) |
2 |
|
; |
ЖНК |
|
mNa CO |
|
; |
|||
|
|
|
2 |
3 |
|||||||||
|
|
M Ca (OH ) |
2 |
|
|
|
|
|
|
M Na CO |
|
V |
|
|
|
|
|
|
V |
|
|
2 3 |
|
||||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
2 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Жобщ. ЖК |
|
ЖНК . |
|
|
|
|
|
|
|||||
Иногда при умягчении воды известково-содовым методом дозы извести и соды, вводимые в воду, определяются пробным умягчением. Для ориентировочных расчетов можно использовать следующие формулы:
mCaO ( ЖК ЖMg 
CO2 0,5) 
28, mNa2CO3 ( ЖНК 0,5) 
53,
где mCaO и mNa2CO3 – содержание извести и соды, мг/л;
ЖК – карбонатная жесткость, мэкв/л;
ЖMg – магниевая жесткость, мэкв/л;
rCO2 – содержание диоксида углерода, мэкв/л; ЖНК – некарбонатная жесткость, мэкв/л; 0,5 – избыток реактива, мэкв/л;
28 – масса 1мг-эквивалента оксида кальция, мг; 53 – масса 1мг-эквивалента соды, мг.
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 2. Вычислите 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
Ж |
|
|
m1 |
|
|
|
m2 |
|
|
|
m3 |
..., |
|
1 |
M1 V |
|
|
1 |
M 2 V |
1 |
M 3 V |
||||
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
z1 |
|
|
z2 |
|
|
z |
3 |
|
||
119
где m1, m2, m3 – массы ионов металлов (или их солей) в воде, мг;
M1 |
, |
M 2 |
, |
M 3 |
– эквивалентные массы ионов металлов (или их солей), |
|
|
|
|||
z1 |
z2 |
|
z3 |
||
мг/экв;
V – объём воды, л.
Подставим числовые значения в предлагаемую формулу:
Ж |
800 |
800 |
33,33 + 20 = 53,33 мэкв/л |
|||
|
|
|
|
|||
12 2 |
20 2 |
|||||
|
|
|||||
Ответ: общая жесткость равна 53,33 мэкв/л.
Пример 3. Рассчитайте 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
Ж |
|
|
m1 |
|
|
|
m2 |
|
|
|
m3 |
..., |
|
1 |
M1 V |
|
|
1 |
M 2 V |
1 |
M 3 V |
||||
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
z1 |
|
|
z2 |
|
|
z |
3 |
|
||
где m1, m2, m3 – массы ионов металлов (или их солей) в воде, мг; |
|
||||||||||||
|
M1 |
, |
M 2 |
, |
M 3 |
– эквивалентные массы ионов |
металлов (или |
их |
солей), |
||||
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
z1 |
z2 |
z3 |
|
|
|
|
|
|
||||
мг/экв; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
V – объём воды, л. |
|
|
|
||||||||||
Подставим числовые значения в предлагаемую формулу: |
|
|
|||||||||||
Ж |
360 |
|
|
|
24 |
|
4,93 + 0,3 = 5,23 мэкв/л. |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
73 1 |
81 1 |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
Ответ: общая жесткость равна 5,23 мэкв/л. |
|
|
||||||||
|
Пример 4. Чему равна жесткость воды, если на титрование 100 мл |
||||||||||||
образца её израсходовано 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:
VK |
CнK |
VH O Жк , |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
где VK – объём кислоты, пошедшей на титрование, мл; |
||||||||||
VH |
O – объём пробы воды, взятой для титрования, мл; |
|||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СнK – нормальная концентрация кислоты, экв/л; |
||||||||||
Отсюда: |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
VK СнK 1000 |
|
12 0,04 1000 |
|
||||||
ЖК |
|
|
|
|
= |
|
|
|
= 4,8мэкв/л. |
|
|
VH |
O |
100 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
Ответ: жесткость равна 4,8мэкв/л.