Домашнее задание по теме: «Жесткость воды».

1. Допишите уравнения химических реакций, протекающих в водном растворе:

а) Ca(HCO₃)₂ → ^{кипячение} ;

б) Ca(HCO₃)₂ + CaO → ;

в) MgCI₂ + Na₃PO₄ → .

2. Допишите уравнения химических реакций, протекающих в водном растворе:

а) Fe(HCO₃)₂ → ^{кипячение} ;

б) Ca(HCO₃)₂ + Na₂CO₃ → ;

в) MgSO₄ + Na₂CO₃ + H₂O →

3. Приведите уравнения реакций, происходящих при кипячении воды, содержащей Fe(HCO₃)₂ , Ca(HCO₃)₂ , Mg(HCO₃)₂ . Можно ли использовать кипячение для устранения некарбонатной жесткости воды?

4. Напишите уравнения химических реакций, происходящих при добавлении к жесткой воде: а) Na₂CO₃; б) NaOH; в) Ca(OH)₂. Рассмотрите случаи карбонатной и некарбонатной жесткости.

5. Какие из нижеперечисленных веществ можно использовать для устранения некарбонатной жесткости воды: KOH, NaCI, K₂CO₃ , Na₃PO₄ . Ответ подтвердите соответствующими уравнениями химических реакций.

6. Допишите уравнения химических реакций, протекающих в водном растворе:

а) Ca(HCO₃)₂ + CaO → ;

б) Ca(HCO₃)₂ + Na₂CO₃ → ;

в) Fe(HCO₃)₂ → ^{кипячение} .

7. Допишите уравнения химических реакций, протекающих в водном растворе:

а) MgSO₄ + Na₂CO₃ + H₂O →

б) Ca(HCO₃)₂ → ^{кипячение} ;

в) Ca(HCO₃)₂ + Na₂CO₃ → .

В задачах 8-13 рассчитайте временную, постоянную и общую жесткость воды по известной массе солей, содержащихся в 10 л воды.

№ п/п	Масса соли, г
	Ca(HCO3)2	Mg(HCO3)2	Fe(HCO3)2	MgSO4	CaSO4	MgCI2
8	0,81	1,2	-	-	-	4,75
9	-	0,60	1,78	-	13,6	-
10	0,40	-	-	-	2,72	2,38
11	-	-	0,89	0,6	1,36	0,48
12	-	0,9	-	1,2	-	0,96
13	0,65	0,12	-	-	0,44	0,38

В задачах 14-21 вычислите временную и постоянную жесткость воды, если на титрование объема V воды расходуется V₁ 0,05 н раствора трилона Б, а на титрование такого же объема воды – V₂ 0,1 н раствора HCI.

№ п/п	V (Н2О),мл	V1 (трилон Б),мл	V2 (HCI),мл	№ п/п	V (Н2О),мл	V1 (трилон Б),мл	V2 (HCI),мл
14	50,0	10,0	2,0	18	100,0	20,0	3,0
15	100,0	50,0	3,0	19	50,0	5,0	0,8
16	50,0	7,0	2,0	20	50,0	8,0	1,0
17	100,0	40,0	5,0	21	100,0	30,0	6,0

В задачах 22-29, используя значение общей жесткости воды, рассчитайте постоянную жесткость, если на титрование 50 мл воды израсходован известный объем раствора кислоты ( HCI или H₂SO₄ ) с известной молярной концентрацией C.

№ п/п	V Н2О,мл	Н общ., ммоль/л	Vкислоты, мл	С HCI,моль/л	С Н2SO4, моль/л
22	50,0	8,0	3,0	0,1	-
23	50,0	4,0	2,0	-	0,05
24	50,0	7,0	2,5	0,1	-
25	50,0	3,5	3,0	-	0,01
26	50,0	3,0	5,0	0,05	-
27	50,0	5,0	2,0	0,07	-
28	50,0	9,0	4,0	0,16	-
29	50,0	6,0	2,0	0,07	-

В задачах 30-37 рассчитайте: а) массу осадка после термического умягчения воды; б) массу Na₂CO₃, необходимую для устранения общей жесткости воды, если анализ воды, содержащей растворимые соли кальция, дал следующие результаты:

№ п/п	Н общ., моль/м3	Нкарб. моль/м3	V Н2О, м3	№ п/п	Н общ., моль/м3	Нкарб., моль/м3	V Н2О, м3
30	2,0	1,0	5,0	34	10,0	7,0	10,0
31	10,0	2,0	4,0	35	12,0	6,0	2,0
32	8,0	3,0	1,0	36	5,0	4,0	1,0
33	7,5	4,0	3,0	37	5,0	3,0	5,0

В задачах 38-45 рассчитайте общую жесткость воды, если для умягчения заданного объема воды потребовалась известная масса Na₂CO₃ ^. 10 Н₂О.

№ п/п	V Н2О,м3	m Na2CO3 . 10 Н2О, кг	№ п/п	V Н2О,м3	m Na2CO3 . 10 Н2О, кг
38	0,5	0,527	42	7,0	0,300
39	1,0	0,260	43	8,0	0,510
40	2,0	0,800	44	8,5	0,423
41	10,0	3,200	45	10,0	5,300

В задачах 46-53 определите, какая масса катионита с рабочей обменной емкостью Е необходима для умягчения 100 л воды с общей жесткостью Н_общ.

№ п/п	Е,ммоль/г	Н общ.,моль/м3	№ п/п	Е,ммоль/г	Н общ.,моль/м3
46	5,0	15,0	50	2,0	5,0
47	3,0	10,0	51	1,5	2,0
48	5,5	16,0	52	3,5	7,0
49	4,0	10,0	53	4,5	10,0