Bài toán thực tế (xử lý nước): Một mẫu nước có hàm lượng ion sắt cao gấp 13 lần so với ngưỡng cho phép (theo quy chuẩn Việt Nam tại thời điểm nghiên c

Bài toán thực tế (xử lý nước):

Một mẫu nước có hàm lượng ion sắt cao gấp 13 lần so với ngưỡng cho phép (theo quy chuẩn Việt Nam tại thời điểm nghiên cứu hàm lượng ion sắt trong nguồn nước cho phép là 0,30 mg/lít).

=> Khối lượng của Fe trong 1 lít mẫu nước: $m_{Fe}=0,3.13=3,9(mg/L)$

=> Trong 2,8 m³: m_{ionFe}=3,9.2800=10920(mg)=10,92(gam)=> $n_{ionFe}=10,92:56=0,195(mol)$

Gọi mol của $\text{F}\text{e}{}^{2+}$và $\text{F}\text{e}{}^{3+}$ lần lượt là 4a mol và a mol.

$\begin{array}{l}\text{4}\text{F}\text{e}{}^{2+}+8\text{O}{\text{H}}^{-}+\text{O}{}_2+2\text{H}{}_2\text{O}\to 4\text{F}\text{e}(\text{O}\text{H}){}_3\text{F}\text{e}{}^{3+}+3\text{O}{\text{H}}^{-}\to \text{F}\text{e}(\text{O}\text{H}){}_3\\ \text{4}\text{a}\to \text{8}\text{a}a\to \text{3}\text{a}\end{array}$

=> Bảo toàn mol nguyên tố Fe ta có: $a+4a=0,195\to a=0,039(mol)$

Theo phương trình hóa học: $n_{O{H}^{-}}=11\text{a}=0,429(mol)\to n_{Ca{(OH)}_2}=n_{O{H}^{-}}:2=0,2145(mol)$

Vậy cần tối thiểu khối lượng Ca(OH)₂để xử lý là 0,2145.74 = 15,873 (gam)