Раздел III. Жесткость воды.

61. Карбонатную жесткость воды можно устранить добавлением гашёной извести:

Ca(HCO₃)₂ + Ca(OH)₂ = 2CaCO₃ + 2H₂O

Mg(HCO₃)₂ + 2Ca(OH)₂ = 2CaCO₃ + Mg(OH)₂ + 2H₂O

Запишите уравнения реакций сокращённым молекулярно-ионным способом. Объясните, почему образуется гидроксид магния, а не карбонат магния. Какие справочные данные нужны для ответа на этот вопрос?

62. а) Какие ионы чаще всего создают жесткость воды?

б) Почему нежелательно наличие этих ионов в воде?

63. Чему равна жесткость воды, в 1000 литрах которой содержится 36,58 г гидрокарбоната магния ?

64.Чему равна жесткость воды , в 20 литрах которой содержится 4,86 г гидрокарбоната кальция ?

65. В 1 литре воды содержится 36,45 мг Mg²⁺ и 50,1 мг Са²⁺. Чему равна общая жесткость воды?

66. В 10 литрах содержится 0,243 г Mg²⁺ и 0,8016 г Са²⁺. Чему равна общая жесткость воды ?

67. рассчитайте карбонатную, некарбонатную и общую жесткость воды, содержащую (мг/л) Са²⁺ - 80, Mg²⁺ - 48, НСО₃^- - 122, Cl^- - 71.

68. Рассчитайте изменение жесткости воды в результате Na – катионирования, если концентрация ионов Na⁺ в воде увеличилась на 46 мг/л.

Раздел IV. Загрязнение гидросферы и её очистка.

69. В одном из европейских озер была запрещена ловля рыбы из-за того, что в 1 кг мякоти рыбы содержание ртути составляло 10 мг. Озеро стали обрабатывать небольшими количествами также очень вредного селенида натрия. В результате через несколько лет содержание ртути в рыбе уменьшилось почти в 2 раза без заражения рыбы селеном.

Объясните, почему был выбран такой способ обеззараживания озера. Какие следовало соблюдать предосторожности, чтобы не загрязнить озеро селеном? Предложите другие способы отчистки природных вод от ртути. Необходимые для доказательства данные найдите в справочной литературе (ПР_HgSe = 1  10^-59)

71.Опишите факторы, влияющие на разложение промышленных отходов в воде. Предложите программу работы по изучению поведения промышленных отходов и способы защиты природных вод (при ответе следует использовать представления о строении вещества, химической термодинамики и кинетики).

72. Укажите лимитирующую стадию окислительного процесса самоочищения природных вод от органических загрязнений

73. При хлорировании воды, загрязненной некоторыми органическими веществами, например, фенолами и его производными, вода становится в несколько раз токсичнее. Почему? Как очищать такую воду?

74. После озонирования воды, загрязненной органическими веществами, активность бактерий и их размножение в воде резко возрастают. Объясните, почему?

75. Один человек при посещении плавательного бассейна «вносит» туда около 3 г органических веществ. Какой способ очистки воды Вы предложите? Сколько требуется окислителя (какого?) на одного посетителя бассейна?

76. В питьевой (газированной) воде допустимо содержание (мг/л) не более: свинца – 0,3, кадмия – 0,03, меди – 10,0. В каком виде эти вещества находятся в воде? Можно ли обнаружить эти вещества в воде приливанием к ней раствора Na₂CO₃ (0,1 M)? Произведения растворимости карбонатов равны: PbCO₃ – 7,5  10^-14_; CdCO₃ – 110^-12; CuCO₃ – 210^-10; MgCO₃ – 2,110^-5.

77. В питьевой (газированной) воде допустимо содержание (мг/л) не более: свинца – 0,3, кадмия – 0,03, меди – 10,0. В каком виде эти вещества находятся в воде? Можно ли обнаружить эти вещества в воде приливанием к ней растворов сульфида натрия (0,1 М)? Произведения растворимости карбонатов равны: PbS – 2,5  10^-27_; CdS – 1,610^-28; CuS – 6,310^-36.

78. В питьевой (газированной) воде допустимо содержание (мг/л) не более: свинца – 0,3, кадмия – 0,03, меди – 10,0. В каком виде эти вещества находятся в воде. Можно ли обнаружить эти вещества в воде, действием раствора гидроксида натрия (0,1 М)? произведения растворимости гидроксидов: Pb(OН)₂ – 7  10^-16_; Cd(OН)₂ – 810^-15; Cu(OН)₂ - 810^-20; Mg(OН)₂ – 610^-10.

79. Согласно имеющимся оценкам, все реки мира ежегодно приносят в океаны 4  10¹⁵ г растворённых солей. Какую долю полного количества солей, растворённых в океанах, составляет это ежегодное поступление?

80. Объясните, какой смысл вкладывается в следующие термины и сокращения:

а) биоразложение

б) аэробное разложение

в) анаэробное разложение

г) БПК

д) БПК₅

81. Наиболее распространенными элементами органических соединений являются С, Н, О, N, S и Р.

а) Какие продукты получаются из этих элементов в результате аэробного разложения органических веществ?

б) Какие продукты получаются в результате анаэробного разложения органических веществ?

82. В состав большинства моющих средств входит следующий органический анион:

Допустим, что этот анион подвергается аэробному разложению:

2С₁₈Н₂₉О₃S^-_(водн) + 51О_2(водн)  36СО_2(водн) + 28Н₂О_(ж) + 2Н⁺_(водн) + 2SО^2-_4(водн)

Определите полное БПК образца воды, в 100 л которого содержится 1,0 г этого вещества.

83. Допустим, что в пресной воде, предназначенной для водоснабжения, концентрация Са²⁺ составляет 2,2  10^-3 М, а концентрация гидрокарбонат-иона НСО^-₃ 1,3  10^-3 М. Какие количества Са(ОН)₂ и Na₂СО₃ необходимы для того, чтобы снизить уровень содержания Са²⁺ в четыре раза, если требуется подготовить 1,0  10⁷ л воды?

84. Для выработки 1 л бензина расходуется приблизительно 25 л воды. Сколько воды надо израсходовать для получения бензина, необходимо, чтобы проехать 3000 км, если ваш автомобиль потребляет 3,8 л бензина на 22 км пробега?

86. Что означает при обсуждении качества воды выражение «миллионные доли»?

87. Если в воде содержатся ионы Hg²⁺, то какие химические продукты могут в ней образовываться? Какие из них представляют потенциальную опасность для здоровья человека?

88. Поясните, как происходит накопление какого – либо вещества при его продвижении вдоль цепи питания (например, при переходе из воды в растения, низшие организмы, и наконец, в организм человека).

89. Сточные воды в среднем ежедневно поглощают 59 г кислорода в расчёте на одного человека. Сколько литров воды, содержащейся 9 млн. д. кислорода, полностью обескислороживается за один день в городе с населением в 50 000 человек?

90. Составьте полные химические уравнения, описывающие следующие реакции:

а) образование хлорноватистой кислоты при добавлении хлора к воде

б) реакция хлорноватистой кислоты с растворённым в воде аммиаком с образованием хлорамина NH₂Cl

в) образование желатинообразного осадка при добавлении Al₂(SO₄)₃ к слегка основной воде

г) повышение основности воды при добавлении в неё негашеной извести СаО

д) реакция металлической ртути в воде с ионами ртути (2)

е) выпадение осадка из воды, содержащей Са²⁺ и гидрокарбонат-ион (НСО^-₃)

91. Общий элементарный состав фитопланктона может быть приближено описан формулой С₁₀₈Н₂₆₆N₁₆O₁₀₉P. Допустим, что в определённой акватории концентрация азота в воде ограничивает рост фитопланктона и что его концентрация в слое воды глубиной 100 м в среднем равна 1,0  10^-6 моля атомов азота на литр. Если половина этого количества азота превращается в фитопланктон, то какова полная масса растительного вещества в поверхностном слое океана толщиной 100 м и площадью один квадратный километр?

92. При какой концентрации Hg²⁺ (в млн. д.) начнёт выпадать осадок HgО  Н₂О в водоеме, в котором рН воды равен 7,8? Реакция HgО  Н₂О_(ТВ)  Hg²⁺_(ВОДН) + 2ОН^-_(ВОДН ПР НgO  H₂O = 1,6  10 ^-23

93. Если концентрация растворённого соединения кадмия (ПДК кадмия составляет 10^-2 мг/л) в сточной воде составляет 10ммоль/л, то во сколько раз необходимо разбавить воду, чтобы можно было сливать её в канализацию?

94. Рассчитайте уменьшение концентрации цианид-ионов в сточных водах после ОН-анионирования, если концентрация ионов ОН^- возросла на 34 мг/л.

95. Рассчитайте уменьшение концентрации ионов кадмия в сточных водах после Na-катионирования, если концентрация ионов натрия возросла на 46 мг/л.

96. Рассчитайте уменьшение концентрации ионов ртути в сточных водах после Na-катионирования, если концентрация ионов натрия возросла на 69 мг/л.

97. Рассчитайте теоретический часовой расход гипохлорита натрия на окисление цианид-иона в сточных водах, содержащих 26 мг/л СN^-, если в сутки сбрасывается сточная вода массой 1000 т (пл. 1,02 г/см³).

98. Сточная вода содержит коллоидные частицы, оксиды хрома, ионы Сd²⁺ и Рb²⁺, CN^- и фенол. Предложите методы очистки сточной воды.

- 26-