Bài Tập Trắc Nghiệm Chuyên Đề: Nước cứng và làm mềm nước (Hóa học Lớp 12)

(AI giải đề cho tôi)
Nước cứng tạm thời chứa Ca(HCO₃)₂ và Mg(HCO₃)₂. Các chất làm mất tính cứng tạm thời phải loại được ion Ca²⁺/Mg²⁺: NaOH trung hòa: Ca(HCO₃)₂ + 2NaOH → CaCO₃↓ + Na₂CO₃ + 2H₂O; Na₂CO₃ kết tủa: Ca(HCO₃)₂ + Na₂CO₃ → CaCO₃↓ + 2NaHCO₃; Na₃PO₄ kết tủa Ca₃(PO₄)₂. Cả ba chất trong dãy A đều thỏa mãn. HCl không loại được ion Ca²⁺ (chỉ chuyển HCO₃⁻ thành CO₂, Ca²⁺ vẫn còn), KCl không tác dụng. Vậy đáp án A, trùng với đáp án nguồn (17 - A).

a) Đúng. Đun sôi nước sinh hoạt thấy có kết tủa nên nước này có tính cứng tạm thời.
b) Đúng. Tính cứng tạm thời gây ra bởi các muối hydrocarbonate của Ca và Mg.
c) Sai. Lớp cặn trắng xuất hiện là do muối trong nước phân hủy thành CaCO${}_3$ và MgCO${}_3$
d) Đúng.
a) Đúng. Đun sôi nước sinh hoạt thấy có kết tủa nên nước này có tính cứng tạm thời.
b) Đúng. Tính cứng tạm thời gây ra bởi các muối hydrocarbonate của Ca và Mg.
c) Sai. Lớp cặn trắng xuất hiện là do muối trong nước phân hủy thành CaCO${}_3$ và MgCO${}_3$
d) Đúng.

(AI giải đề cho tôi) Độ cứng của nước = tổng hàm lượng Ca${}^{2+}$ và Mg${}^{2+}$ quy đổi về khối lượng CaCO${}_3$ trong 1 lít nước. Trong mẫu nước, $[C{a}^{2+}]=[M{g}^{2+}]=0,0004$ M nên tổng nồng độ = 0,0008 mol/l. Quy đổi về CaCO${}_3$ (M = 100 g/mol): m = 0,0008 × 100 = 0,08 g/l = 80 mg/l (gần với giá trị 76 mg/l ở đáp án A, do cách làm tròn/quy đổi trong tài liệu gốc). Với độ cứng khoảng 76–80 mg CaCO${}_3$/l, mẫu nước thuộc loại nước hơi cứng (50 – 150 mg/l). Chọn A.

(AI giải đề cho tôi)
Nước cứng tạm thời chứa muối Ca(HCO3)2 (và Mg(HCO3)2). Xét từng chất:
- Ca(OH)2: làm mềm được vì $Ca(HC{O}_3{)}_2+Ca(OH{)}_2\to 2CaC{O}_3\downarrow +2H_{2}O$.
- Na2CO3: làm mềm được vì $Ca(HC{O}_3{)}_2+N{a}_{2}C{O}_3\to CaC{O}_3\downarrow +2NaHC{O}_3$ (hoặc đun nóng chuyển thành cứng vĩnh cửu rồi CO3^2- kết tủa Ca2+).
- Na3PO4: làm mềm được vì $3Ca(HC{O}_3{)}_2+2N{a}_{3}P{O}_4\to C{a}_3(P{O}_4{)}_2\downarrow +6NaHC{O}_3$, PO4^3- kết tủa Ca2+.
- KCl: không tác dụng với Ca2+, không làm mềm nước.
Vậy có 3 chất (Ca(OH)2, Na2CO3, Na3PO4) làm mềm nước cứng tạm thời, khớp với đáp án nguồn (Phần III, câu 6 = 3).

(AI giải đề cho tôi)
Nước cứng tạm thời chứa ion Ca${}^{2+}$ (và Mg${}^{2+}$) dưới dạng muối hiđrocacbonat Ca(HCO${}_3$)${}_2$. Các chất làm mất tính cứng tạm thời phải loại được Ca${}^{2+}$ khỏi dung dịch (kết tủa CaCO${}_3$):
- NaOH: $Ca(HC{O}_3{)}_2+2NaOH\to CaC{O}_3\downarrow +N{a}_{2}C{O}_3+2H_{2}O$ — được.
- Na${}_2$CO${}_3$: $C{a}^{2+}+C{O}_3^{2-}\to CaC{O}_3\downarrow$ — được.
- Na${}_3$PO${}_4$: $3C{a}^{2+}+2P{O}_4^{3-}\to C{a}_3(P{O}_4{)}_2\downarrow$ — được.
- HCl không kết tủa Ca${}^{2+}$ (axit mạnh, không tạo kết tủa), KCl không phản ứng với Ca${}^{2+}$.
Vậy dãy gồm các chất đều làm mất tính cứng tạm thời là NaOH, Na${}_3$PO${}_4$, Na${}_2$CO${}_3$.

(AI giải đề cho tôi)
Nước cứng tạm thời chứa muối Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2. Các chất làm mất tính cứng tạm thời phải loại được ion Ca2+, Mg2+ dưới dạng kết tủa hoặc chuyển hóa thành muối không tan. - NaOH: Ca(HCO3)2 + 2NaOH → CaCO3↓ + Na2CO3 + 2H2O (loại Ca2+). - Na3PO4: 3Ca(HCO3)2 + 2Na3PO4 → Ca3(PO4)2↓ + 6NaHCO3 (loại Ca2+). - Na2CO3: Ca(HCO3)2 + Na2CO3 → CaCO3↓ + 2NaHCO3 (loại Ca2+). Cả ba chất NaOH, Na3PO4, Na2CO3 đều có thể làm mất tính cứng tạm thời. Xét các đáp án khác: - B, D chứa HCl: HCl không tạo kết tủa với Ca2+, Mg2+ nên không làm mất cứng. - C chứa KCl: KCl không phản ứng với muối cứng nên không làm mất cứng. Vậy chỉ đáp án A thỏa mãn, khớp với đáp án nguồn (Câu 16 – A).

(AI giải đề cho tôi)
Nước cứng vĩnh cửu chứa Ca²⁺, Mg²⁺ kết hợp với SO₄²⁻, Cl⁻. Để làm mềm cần loại bỏ cả Ca²⁺ và Mg²⁺ khỏi nước. Xét từng chất: Na₂CO₃ tác dụng với cả Ca²⁺ và Mg²⁺ tạo kết tủa CaCO₃, MgCO₃ → làm mềm được. Na₃PO₄ tạo kết tủa Ca₃(PO₄)₂, Mg₃(PO₄)₂ → làm mềm được. NaOH chỉ kết tủa Mg(OH)₂, còn Ca²⁺ (dưới dạng Ca(OH)₂ tan khá) ở lại nước → không làm mềm triệt để nước cứng vĩnh cửu. Ba(OH)₂ tuy loại được Mg²⁺ (Mg(OH)₂) và SO₄²⁻ (BaSO₄) nhưng không loại được triệt để Ca²⁺, đồng thời đưa Ba²⁺ (độc) vào nước → không dùng. HCl không tạo kết tủa, không làm mềm. Vậy chỉ có 2 chất: Na₂CO₃ và Na₃PO₄.

(AI giải đề cho tôi)
Na2CO3 kết tủa Ca2+ (CaCO3) và Mg2+ (MgCO3 hoặc Mg(OH)2 khi thủy phân), loại bỏ ion gây cứng: Ca2+ + CO3^2- → CaCO3↓; Mg2+ + CO3^2- → MgCO3↓. NaHCO3 không kết tủa hiệu quả, HCl và H2SO4 không làm mềm nước cứng (H2SO4 còn gây cứng sulfate). Vậy đáp án B.

(AI giải đề cho tôi)
Nước cứng tạm thời chứa muối Ca(HCO3)2 và Mg(HCO3)2. Có thể làm mềm bằng cách đun sôi hoặc dùng vôi tôi Ca(OH)2: Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 → 2CaCO3↓ + 2H2O; Mg(HCO3)2 + 2Ca(OH)2 → Mg(OH)2↓ + 2CaCO3↓ + 2H2O. Trong các lựa chọn, chỉ Ca(OH)2 dùng để làm mềm nước cứng tạm thời. NaCl, CaCl2, HCl không có tác dụng này. Đáp án nguồn (C) khớp với kết quả giải độc lập.

Hợp kim Fe-Zn thì Zn bị ăn mòn trước.

Đun nóng: 2HCO${}_3^{-}$ → CO${}_3^{2-}$ + CO${}_2$ + H${}_2$O
Có $(n_{C{a}^{2+}}+n_{M{g}^{2+}})>n_{C{O}_3^{2-}}$ ⇒ trong dung dịch Y vẫn còn Mg${}^{2+}$; Ca${}^{2+}$
Ngoài ra còn có các Cl${}^{-}$ ⇒ Nước cứng vĩnh cửu

(AI giải đề cho tôi) Nước cứng tạm thời chứa các muối Ca(HCO₃)₂, Mg(HCO₃)₂. Có thể làm mềm bằng: đun nóng; Na₂CO₃ (tạo kết tủa CaCO₃); Na₃PO₄ (tạo kết tủa Ca₃(PO₄)₂, Mg₃(PO₄)₂); Ca(OH)₂ vừa đủ (Ca(HCO₃)₂ + Ca(OH)₂ → 2CaCO₃↓ + 2H₂O). HCl không tạo kết tủa nên không dùng để làm mềm nước cứng tạm thời.

Câu 14: (B) chương 7. Lớp 12. Bảng đáp án nguồn in '14-CC' (lỗi lặp chữ của nguồn, ý là C); trong giải chi tiết trang 43 đáp án C (Na₂CO₃) được tô vàng. Na₂CO₃ làm mềm nước cứng vĩnh cửu do tạo kết tủa CaCO₃/MgCO₃.

(AI giải đề cho tôi)
Nước cứng tạm thời chứa ion Ca²⁺ và HCO₃⁻. Có thể làm mềm bằng cách đun sôi, hoặc thêm Na₂CO₃, Na₃PO₄ (tạo kết tủa CaCO₃, Ca₃(PO₄)₂), hoặc thêm Ca(OH)₂ (vôi): Ca(HCO₃)₂ + Ca(OH)₂ → 2CaCO₃↓ + 2H₂O. HCl không được dùng để làm mềm nước cứng vì không tạo kết tủa loại bỏ ion Ca²⁺ (ngược lại còn hòa tan các muối canxi). Đáp án khớp với đáp án nguồn: D.

(AI giải đề cho tôi)
Nước cứng tạm thời chứa $Ca(HC{O}_3{)}_2$ và $Mg(HC{O}_3{)}_2$, có thể làm mềm bằng: đun sôi; $Ca(OH{)}_2$ vừa đủ ($Ca(HC{O}_3{)}_2+Ca(OH{)}_2\to 2CaC{O}_3\downarrow +2H_{2}O$); $N{a}_{2}C{O}_3$ hoặc $N{a}_{3}P{O}_4$ (tạo kết tủa $CaC{O}_3$, $C{a}_3(P{O}_4{)}_2$). $H_{2}S{O}_4$ là acid mạnh, không tạo kết tủa ion $C{a}^{2+}$, $M{g}^{2+}$ mà chỉ chuyển $HC{O}_3^{-}$ thành $C{O}_2$ và $H_{2}O$, các ion cứng vẫn còn trong dung dịch dưới dạng $CaS{O}_4$, $MgS{O}_4$ (muối tan), nên không dùng để làm mềm nước cứng tạm thời. Vậy đáp án D.

(AI giải đề cho tôi)
Na2CO3 loại bỏ cả độ cứng tạm thời (do Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2) lẫn độ cứng vĩnh cửu (do CaSO4, CaCl2...) vì kết tủa CaCO3 và MgCO3: Ca2+ + CO3^2- → CaCO3↓. CaSO4 và CaCO3 không phải chất làm mềm nước; NaCl không tác dụng với ion Ca2+, Mg2+. Vậy chất làm mềm nước cứng toàn phần là Na2CO3.

(AI giải đề cho tôi)
Nước cứng vĩnh cửu chứa muối Ca²⁺, Mg²⁺ của SO₄²⁻, Cl⁻. Làm mềm bằng Na₂CO₃: Ca²⁺ + CO₃²⁻ → CaCO₃↓; hoặc Na₃PO₄: 3Ca²⁺ + 2PO₄³⁻ → Ca₃(PO₄)₂↓. Ca(OH)₂ chỉ dùng cho nước cứng tạm thời (HCl, NaCl không làm mềm). Vậy hai chất là Na₂CO₃ và Na₃PO₄.

(AI giải đề cho tôi)
Nước cứng vĩnh cửu chứa ion Ca${}^{2+}$, Mg${}^{2+}$ dưới dạng muối sunfat/clorua, không thể làm mềm bằng đun sôi. Na${}_2$CO${}_3$ kết tủa các ion này: Ca${}^{2+}$ + CO${}_3^{2-}$ → CaCO${}_3$↓; Mg${}^{2+}$ + CO${}_3^{2-}$ → MgCO${}_3$↓. Ca(OH)${}_2$ chỉ làm mềm nước cứng tạm (các muối hiđrocacbonat), còn H${}_2$SO${}_4$ và CuSO${}_4$ không dùng để làm mềm nước. Vậy đáp án là Na${}_2$CO${}_3$.

(AI giải đề cho tôi)
Nước cứng tạm thời là nước cứng do ion HCO${}_3^{-}$ (muối Ca(HCO${}_3$)${}_2$, Mg(HCO${}_3$)${}_2$), có thể làm mềm bằng cách đun nóng. Nước chứa ion Cl${}^{-}$ hoặc SO${}_4^{2-}$ (muối CaCl${}_2$, MgCl${}_2$, CaSO${}_4$, MgSO${}_4$) là nước cứng vĩnh cửu, không thể loại bỏ bằng đun nóng. Do đó phát biểu C sai vì gọi nước chứa Cl${}^{-}$ và SO${}_4^{2-}$ là nước cứng tạm thời. Các phát biểu A, B, D đều đúng: nước cứng chứa nhiều Ca${}^{2+}$, Mg${}^{2+}$; nước mềm không chứa hoặc chứa rất ít các ion này; nước chứa đồng thời HCO${}_3^{-}$ và SO${}_4^{2-}$ (hoặc Cl${}^{-}$) là nước cứng toàn phần.

Lời giải (AI, không có trong nguồn): Nước cứng vĩnh cửu chứa muối $C{a}^{2+}$, $M{g}^{2+}$ (như $CaC{l}_2$, $CaS{O}_4$) không bị loại bỏ bằng đun sôi. $N{a}_{2}C{O}_3$ làm mềm nước cứng vĩnh cửu vì kết tủa được $C{a}^{2+}$, $M{g}^{2+}$:
$$CaC{l}_2+N{a}_{2}C{O}_3\to CaC{O}_3\downarrow +2NaCl$$
$$MgS{O}_4+N{a}_{2}C{O}_3\to MgC{O}_3\downarrow +N{a}_{2}S{O}_4$$
$Ca(OH{)}_2$ chỉ làm mềm nước cứng tạm thời (loại bỏ $Ca(HC{O}_3{)}_2$, $Mg(HC{O}_3{)}_2$), còn HCl và NaOH không kết tủa được muối canxi/magie trong nước cứng vĩnh cửu. Vậy chọn A.