Chuyên đề Hóa 12 Cánh Diều Bài 5: Tìm hiểu về xử lí nước có đáp án

Ở một số vùng chưa có nguồn nước cấp, người dân thường đào giếng để lấy nước.

Theo em, người dân ở những vùng đó cần dùng vật liệu, hoá chất nào để chuyển nước giếng thành nước sạch sử dụng trong sinh hoạt hàng ngày? Giải thích?

Theo em, những ion kim loại và vi sinh vật có hại nào thường có trong các nguồn nước tự nhiên?

Nếu chứa cation Cu²⁺ với nồng độ đáng kể thì nước có thể có màu gì?

Viết các phương trình hoá học của quá trình thuỷ phân diễn ra khi cho phèn nhôm – ammonium vào nước.

Một mẫu nước giếng vừa đục, vừa có màu. Hãy đề xuất cách làm cụ thể để giảm độ đục và màu sắc của nước.

Thí nghiệm 1. Làm giảm độ đục của nước

Chuẩn bị:

- Hoá chất: Phèn nhôm – kali, nước sông hoặc nước giếng bị đục.

- Dụng cụ: Cốc thuỷ tinh thể tích 100 mL, giấy đo pH, ống hút nhỏ giọt, đũa thuỷ tinh.

Tiến hành:

- Hoà tan khoảng 50 – 60 mg phèn nhôm – kali trong 1 L nước sạch.

- Cho khoảng 60 – 70 mL nước sông hoặc nước giếng bị đục vào một cốc thuỷ tinh.

- Xác định pH của nước trong cốc bằng giấy đo pH.

- Nhỏ khoảng 10 giọt dung dịch phèn nhôm – kali vào cốc. Dùng đũa thuỷ tinh khuấy đều dung dịch trong cốc. Sau khoảng 2 phút thì dừng khuấy và để yên trong khoảng 2 phút. Kiểm tra lại pH của dung dịch trong cốc này bằng giấy đo pH.

Yêu cầu: Quan sát và giải thích các hiện tượng xảy ra.

Trong thí nghiệm 1, sau khi làm giảm độ đục của nước, có thể dùng hoá chất phổ biến nào để làm tăng pH của nước?

Thí nghiệm 2. Làm giảm màu sắc của nước

Chuẩn bị:

- Hoá chất: Cốc chứa nước sông hoặc nước giếng có màu.

- Vật liệu: Bông, sỏi, cát, than hoạt tính mịn (hoặc than gỗ).

- Dụng cụ: Xy-lanh 25 mL, cốc thuỷ tinh nhỏ, giá sắt.

Tiến hành:

- Tạo cột lọc: Cho lần lượt từng lớp vật liệu vào xy-lanh theo thứ tự: bông, than hoạt tính mịn, cát, sỏi. Trong đó, bề dày lớp than khoảng 3 cm và bề dày mỗi lớp vật liệu còn lại khoảng 1,5 cm.

- Kẹp cột lọc vào giá sắt. Đặt cốc thuỷ tinh ở phía dưới của cột lọc.

- Rót chậm từng lượng nhỏ cho đến hết khoảng 10 mL nước sông hoặc nước giếng có màu vào cột lọc. Thu nước chảy qua cột lọc vào cốc thuỷ tinh.

Yêu cầu: Quan sát màu của nước trước và sau khi đi qua cột lọc. Giải thích các hiện tượng xảy ra và nêu vai trò của mỗi vật liệu trong cột lọc.

Trong nuôi thuỷ, hải sản, người ta có thể dùng phèn chua để làm giảm độ đục của nước do sinh vật phù du, thức ăn thừa, chất thải từ vật nuôi, … gây ra.

Sau khi dùng phèn chua, nếu pH của nước giảm xuống thấp hơn quy định, người ta có thể cho nước vôi trong hoặc dung dịch soda vào nước. Giải thích nguyên nhân của cách xử lí trên.

Tại các nhà máy xử lí nước, trước khi làm giảm độ đục của nước, nước cần được cho vào bể nông, có diện tích bề mặt lớn, có hệ thống khuấy trộn nước. Tìm hiểu và cho biết mục đích của công đoạn này.

Dựa vào phản ứng (*) trong Bảng 5.1, cho biết phèn nhôm – kali sẽ khó tạo chất không tan dạng keo trong môi trường nào sau đây: nước trung tính, nước có pH < 7, nước có pH > 7. Giải thích.

Một loại phèn sắt – ammonium có công thức là (NH₄)₂SO₄.Fe₂(SO₄)₃.24H₂O. Phèn này được dùng để xử lí nước tương tự như phèn nhôm – kali.

a) Viết phương trình thuỷ phân phèn sắt – ammonium.

b) Dùng phèn sắt hay phèn nhôm sẽ ít ảnh hưởng đến màu sắc của nước hơn? Vì sao?

Khả năng hấp phụ của than hoạt tính sẽ giảm sau thời gian sử dụng để hấp phụ các chất trong nước. Hãy tìm hiểu một số cách giúp khôi phục một phần khả năng hấp phụ của than hoạt tính để tái sử dụng.

Vì sao nước đã được xử lí theo quy trình được hướng dẫn của Bộ Y tế vẫn phải đun sôi và để nguội trước khi uống?