Контрольные задания > Решите задачу 1. Приготовление жесткой воды. и задачу 2. Методы устранения жесткости воды. из текста.
Вопрос:
Решите задачу 1. Приготовление жесткой воды. и задачу 2. Методы устранения жесткости воды. из текста.
Ответ:
Задача 1. Приготовление жесткой воды.
В одну пробирку положить 2 куска мрамора CaCO3, залить соляной кислотой HCl, закрыть пробирку пробкой с газоотводной трубкой. Во вторую пробирку налить 6 мл известковой воды Ca(OH)2 и погрузить в нее конец газоотводной трубки. При пропускании углекислого газа через известковую воду сначала образуется муть, осадок CaCO3, а при длительном пропускании осадок растворяется, образуя растворимую соль гидрокарбоната кальция Ca(HCO3)2.
Полученную жесткую воду разделите на три пробирки.
Объяснение:
1. **Реакция мрамора с соляной кислотой:**
CaCO3 (тв.) + 2HCl (водн.) -> CaCl2 (водн.) + H2O (жидк.) + CO2 (газ)
Здесь мрамор (CaCO3) реагирует с соляной кислотой (HCl) с образованием хлорида кальция (CaCl2), воды (H2O) и углекислого газа (CO2).
2. **Реакция углекислого газа с известковой водой:**
Ca(OH)2 (водн.) + CO2 (газ) -> CaCO3 (тв.) + H2O (жидк.)
Сначала, при пропускании CO2 через известковую воду (Ca(OH)2), образуется осадок карбоната кальция (CaCO3), что и вызывает помутнение раствора.
3. **Дальнейшее пропускание CO2:**
CaCO3 (тв.) + CO2 (газ) + H2O (жидк.) -> Ca(HCO3)2 (водн.)
При дальнейшем пропускании CO2, осадок CaCO3 реагирует с избытком CO2 и водой, образуя растворимый гидрокарбонат кальция Ca(HCO3)2. Осадок растворяется, и раствор становится прозрачным.
Задача 2. Методы устранения жесткости воды.
A) Использование жесткой воды.
В первую пробирку с жесткой водой добавить мыльной воды. Встряхнуть. Появятся белые хлопья, мыльной пены не будет. Это свидетельствует о жесткости воды.
Объяснение: Мыло реагирует с ионами кальция и магния, образуя нерастворимые соединения (хлопья), что препятствует образованию пены.
Б) Термический метод устранения жесткости.
Вторую пробирку с жесткой водой кратковременно вскипятить. Образуется белый осадок. Гидрокарбонаты магния и кальция разложились до нерастворимых (учебник, с. 161). Вода стала мягкой. Оставить ненадолго для осаждения осадка и слить воду без осадка в чистую пробирку. Вновь проверить воду мыльной водой. Наблюдения и вывод запишите в таблицу.
Объяснение: При кипячении гидрокарбонаты разлагаются, образуя нерастворимые карбонаты, которые выпадают в осадок. Это снижает жесткость воды.
Ca(HCO3)2 (водн.) -> CaCO3 (тв.) + H2O (жидк.) + CO2 (газ)
Mg(HCO3)2 (водн.) -> MgCO3 (тв.) + H2O (жидк.) + CO2 (газ)
В) Реагентный способ устранения жесткости.
В третью пробирку с жесткой водой добавить раствор соды NaHCO3. Образуется осадок карбонатов в виде мути. Добавим в пробирку 1 мл хлорида кальция и нагреем содержимое. Осадок не растворяется, значит постоянную жесткость кипячением устранить невозможно. Добавим в пробирку карбонат натрия, и получим мягкую воду. CaCl2 + Na2CO3 -> Оставить ненадолго для осаждения осадка и слить воду без осадка в чистую пробирку. Проверить воду мыльным раствором. Наблюдения и вывод запишите в таблицу.
Объяснение: Добавление карбоната натрия (соды) вызывает осаждение ионов кальция в виде карбоната кальция, что снижает жесткость.
CaCl2 (водн.) + Na2CO3 (водн.) -> CaCO3 (тв.) + 2NaCl (водн.)
Необходимо закончить уравнение реакции: CaCl2 + Na2CO3 → CaCO3 + 2NaCl