10.2. Примеры решения задач

Пример 1.

Вычислить жесткость воды, зная, что в 500 л ее содержится 202,5 г Са(НСО₃)₂.

Решение.

1-й способ:

В 1 л воды содержится 202,5 : 500 = 0,405 г Са (НСO₃)₂, что составляет:

0,405:81 = 0,005 моль экв/л, или 5 ммоль экв/л (81 – эквивалент Са(НСO₃)₂).

Следовательно, жесткость воды 5 ммоль экв/л.

2-й способ:

ммоль экв/л

Пример 2.

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

Решение.

1-й способ:

Моль CaSO₄ равен 136,14 г; Моль эквивалентов равен половине, т. е, 68,07 г, а миллимоль эквивалентов 68,07 мг.

В 1 м³ воды с жесткостью 4 ммоль экв/л содержится 41000 = 4000 ммоль экв,

или 400068,07 = 272280 мг = 272,280 г CaSO₄.

2-й способ:

Из формулы:

следует: m = ЖЭV = 468,071000 = 272280 мг 272,280 г CaSO₄.

Пример 3.

Сколько граммов соды надо прибавить к 500 л воды, чтобы устранить ее жесткость, равную 5 ммоль экв/л?

Решение.

В 500 л воды содержится 5005 = 2500 мг-экв, или 2,5 r-экв солей, обусловливающих жесткости воды. Для устранения жесткости следует прибавить 2,553 = 132,5 г соды (53 г -экв Na₂CO₃).

Пример 4.

Вычислить карбонатную жесткость воды, зная, что на титрование 100 см³ этой воды, содержащей гидрокарбонат кальция, потребовалось 6,25 см³ 0,08 н. раствора НСl.

Решение.

Вычисляем нормальность раствора гидрокарбоната кальция. Обозначив число грамм-эквивалентов растворенного вещества в 1 л раствора, т. е. нормальность через х, составляем пропорцию:

х = 0,005 г-экв.

Таким образом, в 1 л исследуемой воды содержится 0,0051000 = 5 ммоль экв гидрокарбоната кальция или 5 ммоль экв Са²⁺-ионов. Карбонатная жесткость воды 5 ммоль экв/л.

ммоль экв/л,

где: 81 – эквивалент Са(НСО₃)₂, равный половине его молекулярного веса.

10.3. Задачи для самостоятельного решения

271. Сколько граммов Na₃PO₄ надо прибавить к 500 л воды, чтобы устранить ее карбонатную жесткость, равную 5 ммоль экв/л?

272. Сколько граммов Na₃PO₄ надо прибавить к 600 л воды, чтобы устранить ее общую жесткость, равную 10 ммоль экв/л?

273. Какие соли обусловливают жесткость природной воды? Какую жесткость называют карбонатной, некарбонатной? Как можно устранить карбонатную, некарбонатную жесткость? Напишите уравнения соответствующих реакций.

274. Вычислите карбонатную жесткость воды, зная, что для реакции с гидрокарбонатом кальция, содержащимся в 200 см³ воды, требуется 15 см³ 0,08 н. раствора НCl.

275. В 1 л воды содержится 36,47 ммоль ион магния и 50,1 ммоль ионов кальция. Чему равна жесткость этой воды?

276. В 1 л воды содержится 40,25 ммоль ионов магния и 60,5 ммоль ионов кальция. Чему равна жесткость этой воды?

277. Сколько граммов карбоната натрия надо прибавить к 400 л воды, чтобы устранить жесткость, равную 3 ммоль экв/л?

278. Вода, содержащая только сульфат магния, имеет жесткость 7 ммоль экв/л. Сколько граммов сульфата магния содержится в 300 л этой воды?

279. Вычислите жесткость воды, зная, что в 600 л ее содержится 65,7 г гидрокарбоната магния и 61,2 г сульфата кальция.

280. В 220 л воды содержится 11 г сульфата магния. Чему равна жесткость этой воды?

281. Жесткость воды, в которой растворен только гидрокарбонат кальция, равна 4 ммоль экв/л. Сколько 0,1 н. раствора НСl потребуется для реакции с гидрокарбонатом кальция, содержащимся в 75 см³ этой воды?

282. В 1 м³ воды содержится 140 г сульфата магния. Вычислите жесткость этой воды. К какому виду относится данная жесткость?

283. В 2 м³ воды содержится 200 г сульфата кальция. Вычислите жесткость этой воды. К какому виду относится данная жесткость?

284. Вода, содержащая только гидрокарбонат магния, имеет жесткость 3,5 ммоль экв/л. Сколько граммов гидрокарбоната магния содержится в 200 л этой воды? К какому виду относится данная жесткость?

285. К 1 м³ жесткой воды прибавили 132,5 г карбоната натрия. На сколько миллиграмм-эквивалентов понизилась жесткость? К какому виду относится данная жесткость?

286. Чему равна жесткость воды, если для ее устранения к 50 л воды потребовалось прибавить 21,2 г карбоната натрия? К какому виду относится данная жесткость?

287. Сколько граммов CaSO₄ содержится в 200 л воды, если жесткость, обусловливаемая этой солью, равна 8 ммоль экв/л? К какому виду относится данная жесткость?

288. Сколько граммов CaSO₄ содержится в 400 л воды, если жесткость, обусловливаемая этой солью, равна 5 ммоль экв/л? К какому виду относится данная жесткость?

289. Вода, содержащая только гидрокарбонат кальция, имеет жесткость 9 ммоль экв/л. Сколько граммов гидрокарбоната кальция содержится в 500 л этой воды? К какому виду относится данная жесткость?

290. Вода, содержащая только гидрокарбонат кальция, имеет жесткость 6 ммоль экв/л. Сколько граммов гидрокарбоната кальция содержится в 200 л этой воды? К какому виду относится данная жесткость?

291. Какие ионы надо удалить из природной воды, чтобы сделать ее мягкой? Введением, каких ионов можно умягчить воду? Составьте уравнения соответствующих реакций.

292. Сколько граммов карбоната натрия надо прибавить к 0,1 м³ воды, чтобы устранить жесткость, равную 4 ммоль экв/л? К какому виду относится данная жесткость?

293. Сколько граммов карбоната натрия надо прибавить к 0,2 м³ воды, чтобы устранить жесткость, равную 6 ммоль экв/л?

294. К 100 л жесткой воды прибавили 12,95 г гидроксида кальция. На сколько миллиграмм-эквивалентов понизилась карбонатная жесткость?

295. К 50 л жесткой воды прибавили 14,45 г гидроксида кальция. На сколько миллиграмм-эквивалентов понизилась карбонатная жесткость?

296*. Чему равна карбонатная жесткость воды, если в 1 л ее содержится 0,292 г гидрокарбоната магния и 0,2025 г гидрокарбоната кальция?

297*. Чему равна карбонатная жесткость воды, если в 2 л ее содержится 0,3 г гидрокарбоната магния и 0,4 г гидрокарбоната кальция?

298*. Сколько граммов гидроксида кальция надо прибавить к 275 л воды, чтобы устранить ее карбонатную жесткость, равную 5,5 ммоль экв/л?

299*. Сколько граммов кальцинированной соды надо прибавить к 240 л воды, чтобы устранить ее карбонатную жесткость, равную 6,25 ммоль экв/л?

300*. В 1 м³ воды содержится 240 г хлорида магния. Вычислите жесткость этой воды. К какому виду относится данная жесткость?