Câu 1. Theo QCVN 01-1:2018/BYT, hàm lượng sắt tối đa cho phép trong nước sinh hoạt là 0,3 mg/L. Một mẫu nước có hàm lượng sắt tồn tại ở dạng Fe2(SO4)3 và FeSO4 với tỉ lệ mol tương ứng là 1 : 8. Để đánh giá hàm lượng sắt trong mẫu nước trên người ta tiến hành tách loại sắt trong 10 m³ mẫu nước bằng cách sử dụng 122,1 gam vôi tôi (vừa đủ) để tăng pH, sau đó sục không khí:
Fe2(SO4)3 + Ca(OH)2 → Fe(OH)3 + CaSO4 (1)
FeSO4 + Ca(OH)2 + O2 + H2O → Fe(OH)3 + CaSO4 (2)
Giả thiết vôi tôi chỉ chứa Ca(OH)2. Hàm lượng sắt cao gấp bao nhiêu lần so với ngưỡng cho phép?
A. 25. B. 34. C. 18. D. 28.
Câu 2. Theo QCVN 01-1-2018/BYT, hàm lượng ion sắt tối đa cho phép trong nước sinh hoạt là 0,30 mg/L. Một mẫu nước có hàm lượng ion sắt cao gấp 28 lần ngưỡng cho phép, giả thiết sắt trong mẫu nước tồn tại ở dạng Fe2(SO4)3 và FeSO4 với tỉ lệ mol tương ứng là 1 : 6. Quá trình loại bỏ hoàn toàn ion sắt trong 10 m³ mẫu nước trên được thực hiện bằng cách sử dụng m gam vôi tôi (vừa đủ), sau đó sục không khí. Các quá trình diễn ra theo sơ đồ sau:
Fe2(SO4)3 + Ca(OH)2 → Fe(OH)3 + CaSO4 (1)
FeSO4 + Ca(OH)2 + O2 + H2O → Fe(OH)3 + CaSO4 (2)
Giả thiết vôi tôi chỉ chứa Ca(OH)2. Giá trị của m là bao nhiêu? (Kết quả làm tròn đến hàng đơn vị).
Câu 3. Theo QCVN 01-1:2018/BYT, hàm lượng sắt tối đa cho phép trong nước sinh hoạt là 0,3 mg/L. Một mẫu nước có hàm lượng sắt cao gấp 50 lần ngưỡng cho phép, giả thiết sắt trong mẫu nước tồn tại ở dạng Fe2(SO4)3 và FeSO4 với tỉ lệ mol tương ứng là 5 : 1. Quá trình tách loại sắt trong mẫu nước trên được thực hiện bằng cách sử dụng vôi tôi (vừa đủ) để tăng pH, sau đó sục không khí:
Fe2(SO4)3 + Ca(OH)2 ⟶ Fe(OH)3 + CaSO4 (1)
FeSO4 + Ca(OH)2 + O2 + H2O ⟶ Fe(OH)3 + CaSO4 (2)
Giả thiết vôi tôi chỉ chứa Ca(OH)2. Khối lượng vôi tôi tối thiểu cần dùng để xử lí 10 m³ loại nước trên đạt tiêu chuẩn là bao nhiêu gam? (Không làm tròn các phép tính trung gian, chỉ làm tròn kết quả cuối cùng đến hàng đơn vị).
Câu trả lời tốt nhất
Câu 1.
Fe2(SO4)3 + 3Ca(OH)2 → 2Fe(OH)3 + 3CaSO4
4FeSO4 + 4Ca(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3 + 4CaSO4
nFe2(SO4)3 = x; nFeSO4 = 8x
—> nCa(OH)2 = 3x + 8x = 1,65 —> x = 0,15
mFe trong 10 m³ = 56(2x + 8x) = 84 gam = 84000 mg
—> Hàm lượng sắt = 84000 mg / 10000 L = 8,4 mg/L, hàm lượng này cao gấp 8,4/0,3 = 28 lần so với ngưỡng cho phép.
Câu 2.
Fe2(SO4)3 + 3Ca(OH)2 → 2Fe(OH)3 + 3CaSO4
4FeSO4 + 4Ca(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3 + 4CaSO4
nFe2(SO4)3 = x; nFeSO4 = 6x
mFe = 56(2x + 6x) = 0,3.28.10 —> x = 0,1875 mol (0,3 mg/L = 0,3 g/m³)
—> nCa(OH)2 = 3x + 6x = 1,6875 mol
—> mCa(OH)2 ≈ 125 gam
Câu 3.
Fe2(SO4)3 + 3Ca(OH)2 → 2Fe(OH)3 + 3CaSO4
4FeSO4 + 4Ca(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3 + 4CaSO4
Hàm lượng sắt cao gấp 50 lần ngưỡng cho phép, khi loại bỏ sắt ở mức tối thiểu, ta chỉ cần loại bỏ 49 lần mức cho phép.
nFe2(SO4)3 = 5x mol; nFeSO4 = x mol
mFe = 56(2.5x + x) = 0,3.49.10 —> x = 21/88 mol (0,3 mg/L = 0,3 g/m³)
—> nCa(OH)2 = 3.5x + x = 42/11 mol
—> mCa(OH)2 ≈ 283 gam
