Вариант II. 3. В двух склянках дана вода. В одной из них вода содержит сульфат магния, а в другой — гидрокарбонат кальция. Проделайте опыты, с помощью которых можно устранить постоянную и временную жёсткость воды.

Краткое пояснение:

Пошаговое решение:

Шаг 1: Идентификация вод

1. Пробирка с гидрокарбонатом кальция (временная жёсткость):
   — Метод 1 (Кипячение): Нагревание воды до кипения. При кипячении гидрокарбонат кальция разлагается на карбонат кальция (нерастворимый осадок), углекислый газ и воду.
   Реакция: Ca(HCO₃)₂(p-p) → CaCO₃↓ + CO₂↑ + H₂O. Жесткость воды уменьшается.
   — Метод 2 (Добавление щёлочи): Добавление небольшого количества щёлочи (например, гидроксида натрия NaOH).
   Реакция: Ca(HCO₃)₂(p-p) + 2NaOH(p-p) → CaCO₃↓ + Na₂CO₃(p-p) + 2H₂O. Жесткость воды уменьшается.
2. Пробирка с сульфатом магния (постоянная жёсткость):
   — Метод 1 (Добавление соды): Добавление раствора карбоната натрия (Na₂CO₃, сода). Образуется осадок карбоната магния (MgCO₃).
   Реакция: MgSO₄(p-p) + Na₂CO₃(p-p) → Na₂SO₄(p-p) + MgCO₃↓. Жесткость воды уменьшается.
   — Метод 2 (Ионообмен): Использование ионообменных смол, которые заменяют ионы Mg²⁺ на ионы Na⁺. Этот метод применяется в бытовых фильтрах.

Шаг 2: Устранение жёсткости

• Временная жёсткость (вода с Ca(HCO₃)₂): Устраняется кипячением или добавлением кальцинированной соды (Na₂CO₃) или гашёной извести (Ca(OH)₂).
• Постоянная жёсткость (вода с MgSO₄): Устраняется добавлением кальцинированной соды (Na₂CO₃).

Итого:

• Для воды с гидрокарбонатом кальция: кипячение или добавление соды/извести.
• Для воды с сульфатом магния: добавление соды.