Примеры решения задач. Пример 17.1. Вычислить жесткость воды, зная, что в 500 л ее содержится 202,5 г Ca(HCO3)2.

Пример 17.1. Вычислить жесткость воды, зная, что в 500 л ее содержится 202,5 г Ca(HCO₃)₂.

Решение. Для решения задачи воспользуемся формулой ж = .

М_эк (Ca(HCO₃)₂) = 162 / 2 = 81 г/моль.

ж = = 5 ммоль/л.

Пример 17.2. Вычислить карбонатную жесткость воды, зная, что на титрование 100 мл этой воды, содержащей гидрокарбонат кальция, потребовалось 6,25 мл 0,08 н раствора НCl.

Решение. Вычисляем нормальность раствора гидрокарбоната кальция. Так как вещества взаимодействуют между собой в эквивалентных количествах, то можно написать

V_A ∙ c_эк(А) = V_B ∙ с_эк(B)

6,25 ∙ 0,08 = 100 ∙ с_эк (Ca(HCO₃)₂), отсюда

с_эк (Ca(HCO₃)₂) = 0,005 г/моль.

Таким образом, в 1 л исследуемой воды содержится

0,005 ∙ 1000 = 5 ммоль гидрокарбоната кальция или 5 ммоль ионов Са²⁺. Карбонатная жесткость воды равна 5 ммоль/л.

Пример 17.3. Сколько граммов CaSO₄ содержится в 1 м³ воды, если жесткость, обусловленная присутствием этой соли, равна 4 ммоль/л?

Решение. Из формулы ж = находим

272 г,

где 68 г/моль – М _эк (CaSO₄), найденная по формуле

М_эк (соли) = ,

где М – молярная масса соли, г/моль; n – число ионов металла, участвующих в реакции от каждой молекулы; |c. o.| – абсолютное значение степени окисления иона металла

М_эк (CaSO₄) = = 68 г/моль.

Пример 17.4. Какую массу соды Na₂CO₃ надо добавить к 500 л воды, чтобы устранить ее жесткость, равную 5 ммоль/л?

Решение. В 500 л воды содержится 500 ∙ 5 = 2500 ммоль солей, обусловливающих жесткость воды. Для устранения жесткости следует прибавить

2500 ∙ 53 = 132500 мг = 132,5 г соды. (53 г/моль – молярная масса эквивалентов соды Na₂CO₃).

Задачи

№ 17.1. Какую массу Na₃PO₄ надо прибавить к 500 л воды, чтобы устранить ее карбонатную жесткость, равную 5 ммоль/л? (Ответ: 136,75 г).

№ 17.2. Вычислить карбонатную жесткость воды, зная, что для реакции с гидрокарбонатом кальция, содержащимся в 200 мл воды, требуется 15 мл 0,08 н раствора НCl. (Ответ: 6 ммоль/л).

№ 17.3. В 1 л воды содержится ионов магния 36,47 мг и ионов кальция

50,1 мг. Чему равна жесткость этой воды? (Ответ: 5,5 ммоль/л).

№ 17.4. Вода, содержащая только сульфат магния, имеет жесткость

7 ммоль/л. Какая масса сульфата магния содержится в 300 л этой воды?

(Ответ: 126 г).

№ 17.5. Вычислить жесткость воды, зная, что в 600 л ее содержится 65,7 г гидрокарбоната магния и 61,2 сульфата кальция. (Ответ: 3 ммоль/л).

№ 17.6. В 220 л воды содержится 11 г сульфата магния. Чему равна жесткость этой воды? (Ответ: 0,83 ммоль/л).

№ 17.7. Жесткость воды, в которой содержится только гидрокарбонат кальция, равна 4 ммоль/л. Какой объем 0,1 н раствора НCl потребуется для реакции с гидрокарбонатом кальция, содержащимся в 75 мл этой воды? (Ответ: 3 мл).

№ 17.8. К 100 л жесткой воды прибавили 12,95 г гидроксида кальция. На сколько понизилась карбонатная жесткость? (Ответ: на 3,5 ммоль/л).

№ 17.9. Вода, содержащая только гидрокарбонат кальция, имеет жесткость

9 ммоль/л. Какая масса гидрокарбонат кальция содержится в 500 л этой воды? (Ответ: 364,5 г).

№ 17.10. Сколько карбоната натрия надо добавить к 5 л воды, чтобы устранить общую жесткость воды, равную 4,60 ммоль/л? (Ответ: 1,22 г).

№ 17.11. В 1 л воды содержится 38 мг ионов Mg²⁺ и 108 мг ионов Ca²⁺. Вычислить общую жесткость воды. (Ответ: 8,57 ммоль/л).

№ 17.12. При кипячении 250 мл воды, содержащей гидрокарбонат кальция, выпал осадок массой 3,5 мг. Чему равна жесткость воды?

(Ответ: 0,28 ммоль/л).

№ 17.13. Чему равна временная жесткость воды, в 1 л которой содержится 0,146 г гидрокарбоната магния? (Ответ: 2 ммоль/л).

№ 17.14. Сколько граммов Са(ОН)₂ необходимо прибавить к 1000 л воды, чтобы удалить временную жесткость, равную 2,86 ммоль/л? (Ответ: 106 г).

№ 17.15. Чему равна жесткость воды, в 100 л которой содержится 14,632 г гидрокарбоната магния? (Ответ: 2 ммоль/л).

№ 17.16. В 1 м³ воды содержится 140 г сульфата магния. Вычислить жесткость этой воды. (Ответ: 2,33 ммоль/л).

№ 17.17. Какая масса сульфата кальция содержится в 200 л воды, если жесткость, обусловленная этой солью, равна 8 ммоль/л? (Ответ: 108,8 г).

№ 17.18. Какую массу карбоната натрия надо прибавить к 0,1 м³ воды, чтобы устранить жесткость, равную 4 ммоль/л? (Ответ: 21,2 г).

№ 17.19. Чему равна карбонатная жесткость воды, если в 1 л ее содержится 0,292 г гидрокарбоната магния и 0,2025 г гидрокарбоната кальция?

(Ответ: 6,5 ммоль/л).

№ 17.20. Какую массу гидроксида кальция надо прибавить к 275 л воды, чтобы устранить ее карбонатную жесткость, равную 5,5 ммоль/л?

(Ответ: 56 г).