Câu hỏi Hoạt động trang 124 Hóa 12 Kết nối tri thức: Đề xuất hai cách (không dùng hoá chất và có dùng hoá chất) để làm mềm mẫu nước có tính cứng tạm thời chứa Ca(HCO3)2...

1. Đề xuất hai cách (không dùng hoá chất và có dùng hoá chất) để làm mềm mẫu nước có tính cứng tạm thời chứa Ca(HCO₃)₂ và Mg(HCO₃)₂. Viết phương trình hoá học để minh họa.

2. Đề xuất hai hoá chất có thể dùng để làm mềm mẫu nước có tính cứng vĩnh cửu chứa CaCl₂ và MgSO₄. Giải thích.

Hướng dẫn giải :

Nguyên tắc làm mềm nước cứng là làm giảm nồng độ các cation Ca²⁺ và Mg²⁺ trong nước cứng. Có hai phương pháp làm mềm nước cứng phổ biến: chuyển các cation Ca²⁺ và Mg²⁺ vào hợp chất không tan (phương pháp kết tủa) và thay thế những cation này bằng các cation khác (phương pháp trao đổi ion).

Lời giải chi tiết :

1. Cách 1: Đun nóng nước có tính cứng tạm thời để làm mềm nước

Cách 2: Sử dụng dung dịch Na₂CO₃

\({\rm{Ca(HC}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}{{\rm{)}}_{\rm{2}}} + {\rm{N}}{{\rm{a}}_{\rm{2}}}{\rm{C}}{{\rm{O}}_3} \to {\rm{CaC}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}} \downarrow + {\rm{ }}2{\rm{NaHC}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}\)

\({\rm{Mg(HC}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}{{\rm{)}}_{\rm{2}}} + {\rm{N}}{{\rm{a}}_{\rm{2}}}{\rm{C}}{{\rm{O}}_3} \to {\rm{MgC}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}} \downarrow + {\rm{ }}2{\rm{NaHC}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}\)

2. Để làm mềm nước cứng vĩnh cửu chứa CaCl₂ và MgSO₄ ta có thể sử dụng Na₂CO₃ hoặc Na₃PO₄. Ca²⁺ và Mg²⁺ phản ứng tạo kết tủa với \({\rm{CO}}_3^{2 - }\)và \({\rm{PO}}_4^{3 - }\), làm giảm nồng độ các cation Ca²⁺ và Mg²⁺ trong nước cứng.

\({\rm{C}}{{\rm{a}}^{2 + }} + {\rm{CO}}_3^ - \to {\rm{CaC}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}} \downarrow \);

\({\rm{3C}}{{\rm{a}}^{2 + }} + 2{\rm{PO}}_4^{3 - } \to {\rm{C}}{{\rm{a}}_3}{{\rm{(P}}{{\rm{O}}_4})_2} \downarrow \)

\({\rm{M}}{{\rm{g}}^{2 + }} + {\rm{CO}}_3^ - \to {\rm{MgC}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}} \downarrow \);

\({\rm{3M}}{{\rm{g}}^{2 + }} + 2{\rm{PO}}_4^{3 - } \to {\rm{M}}{{\rm{g}}_3}{{\rm{(P}}{{\rm{O}}_4})_2} \downarrow \)