Файл: Г.В. Ушаков Контрольные задачи по курсу Водоподготовка и методические указания по их выполнению.pdf

25

лить: а) прирост концентрации; б) суммарную концентрацию хлориона в воде в мг-экв/л.

Ответ: а) 1,07 мг-экв/л; б) 2,07 мг-экв/л.

Задача 4.28. После ввода NаОН в питательную воду паровых котлов ее щелочность увеличивается с 50 мкг-экв/л до 0,35 мг-экв/л. Определить часовой расход едкого натра, если расход питательной воды составляет 200 т/ч.

Ответ: 2,4 кг/ч.

Задача 4.29. Технический тринатрийфосфат состоит из 95% Na3PO4 12H 2O и 5% других примесей (главным образом соды и

едкого натра). Определить процентное содержание в техническом продукте: а) иона РО43-, б) кристаллизационной влаги.

Ответ: а) 23,8%; б) 54,0%.

Задача 4.30. Определить, сколько килограммов Nа3РO4 и кристаллизационной воды содержится в 1 г технического тринатрийфосфата, качество которого определяется данными задачи 4-29?

Задача 4.31. Безводный хлористый кальций СаС12 поглощает содержащиеся в воздухе водяные пары и превращается в шестиводный СаСl2 6H 2O , что широко используют на практике, в ча-

стности при консервации паровых котлов по сухому способу. Определить, сколько килограммов воды поглощает 1 кг безводного хлористого кальция?

Задача 4.32. Какое теоретическое количество воды требуется для гашения 100 кг СаО. Гашение идет по реакции

СаO + Н2O = Са(ОН)2

Задача 4.33. На электростанциях нередко охлаждающую конденсаторы турбин воду обрабатывают серной кислотой с целью частичного разрушения бикарбоната кальция. Разрушение протекает по следующей реакции:

Са(НСО3)2 + Н2SO4 Æ СаSO4 + 2СО2 + 2H2O.

Вывести формулу для определения расхода серной кислоты, если концентрация бикарбоната кальция равна Жб мг-экв/л и ней-

трализуется лишь доля Жб, равная b.

Ответ: (Н2SO4) = 49bЖб г/м3.

Задача 4.34. Объем раствора равен V л. Раствор содержит qв г вещества, эквивалент которого равен Эк. Определить концентрацию вещества в мг-экв/л.

26

Задача 4.35. Молярная концентрация раствора равна См. Выра-

зить ее в процентах и в единицах объемной концентрации (мг/л), если молекулярная масса растворенного вещества равна М, а плотность раствора ρ.

Задача 4.36. Определить молекулярную массу растворенного вещества, если известны молярная См и объемная Сок кон-

центрации одного и того же раствора.

Задача 4.37. Приготовлен раствор щелочи 1%-й концентрации. Определить, какое соединение находится в растворе, если известно, что концентрация раствора равна 250 мг-экв/л и плотность его

ρ =1,0 ?

Задача 4.38. В ходе определения окисляемости воды избыток введенного щавелевокислого натрия Nа2С2O4 оттитровывают перманганатом в кислой среде по реакции

2КМnO4 + 8Н2SO4 + 5Na2С2O4 Æ 5Na2SO4 + K2SO4 + 2МnSO4 + + 8Н2O + 10СO2.

Определить эквивалентную массу КМnO4 в данной реакции.

Задача 4.39. Какова эквивалентная масса солей FеSO4, Fе2(SO4)3, FеС13, применяемых для коагулирования воды?

Задача 4.40. Определить эквивалентную массу тринатрийфосфата в следующих реакциях:

а) Nа3РO4 + НС1 Æ Nа2НРO4 + NаС1; б) Nа3РO4 + 2НС1 Æ NаН2РO4 + 2NаС1.

Ответ: 54,7 и 49,2.

Задача 4.41. Для борьбы с кислородной коррозией в водоконденсатном тракте электростанций может быть применен гидразин N2Н4, являющийся сильным восстановителем. Его вводят в питательную воду в виде раствора при помощи дозаторов. Гидразин может окисляться растворенным в воде кислородом по реакции

N2Н4 + O2 Æ N2+2Н2O,

и окислами железа, присутствующими в котле, N2H4 + 2Fе2O3 Æ 4FеО + N2 + 2Н2O.

Определить эквивалентную массу гидразина в обеих реакциях.

Задача 4.42. Восстановление окислов железа в котле гидразином при вводе его в питательную систему котлов может идти по следующим реакциям:

27

6Fе2O3 + N2Н4 Æ N2 + 4Fe3O4 + 2H2O;

2Fе2O3 + N2Н4 Æ 4 FеО + N2 + 2H2O.

Определить эквивалентную массу Fе2O3 в этих реакциях.

Ответ: 238,5 и 79,5.

4.2. Задачи на жесткость

Задача 4.43. По химическому анализу концентрация в воде Са2+ = 100 мг/л и Мg2+ = 24 мг/л. Найти общую жесткость воды.

Задача 4.44. При анализе сырой воды было определено: Са2+ = 50 мг/л, Мg2+ = 15 мг/л и Жо = 3,75 мг-экв/л. Точно ли вы-

полнен анализ?

Задача 4.45. Кальциевая жесткость воды равна 3000 мкг-экв/л. Чему будет равна общая жесткость этой воды в мг-экв/л, если содержание в ней Мg2+ составляет 0,024 г/л?

Задача 4.46. Найти отношение Жо : ЖМg в эквивалентных

единицах, если концентрация в воде Са2+ = 43 мг/л и Мg2+ = 12 мг/л. Задача 4.47. Требуется приготовить раствор жесткостью 500 мкг-экв/л. Определить, сколько необходимо для этого растворить в 1 л дистиллированной воды МgSO4 7H2O или

CaCl2 6H2O.

Ответ: 61,6 мг/л и 54,8 мг/л.

Задача 4.48. В 1 л дистиллированной воды растворено, мг-экв:

2 СаС12, 1,5 МgSO4, 0,7 Nа2304, 1,2 NаС1. Определить общую и карбонатную жесткость раствора.

Задача 4.49. В 1 л дистиллированной воды растворено 1,23 мг MgSO4 7H2O . Определить жесткость раствора.

Задача 4.50. Сколько миллиграммов MgCl2 6H2O следует

растворить в 1 л дистиллированной воды, чтобы получить раствор жесткостью 10 мг-экв/л?

Задача 4.51. Жесткость раствора сернокислого магния равна 10 мг-экв/л. Сколько миллиграммов этого раствора необходимо взять, чтобы приготовить 1 л раствора жесткостью 25 мкг-экв/л?

Ответ: 2,5 мл.

Задача 4.52.Определить магниевую жесткость воды, если содержание в ней катиона кальция составляет 60 мг/л, а общая жесткость ее равна 4200 мкг-экв/л.

28

Ответ: ЖMg = 1,2 мг-экв/л.

Задача 4.53.Определить жесткость содо-известкованной воды в мг-экв/л, если известно, что концентрация в ней ионов кальция равна 5 мг/л, а ионов магния 1 мг/л.

Задача 4.54. Жесткость питательной воды равна 10 мкг-экв/л. Сколько граммов СаО содержится в 1 м3 этой воды?

Задача 4.55. При кипячении исходной воды ее жесткость снижается за счет разложения бикарбоната кальция по реакции

Са(НСО3)2 Æ СаСО3 + СО2 + Н2O.

Определить количество выпадающего в осадок СаСО3 из 10 л воды, если жесткость ее при кипячении снизилась на 2,3 мг-экв/л.

Ответ: 1,15 г.

Задача 4.56. Определить количество СО2, стехиометрически необходимое для растворения 100 г СаСО3. Растворение протекает по реакции

СаСО3 + СО2 + Н2О Æ Са(НСО3)2.

Задача 4.57. Определить общую жесткость воды в мг-экв/л, если известно, что содержание в ней катиона кальция (Са2+) составляет 40 мг1л, а ЖСа / ЖMg = 4.

Ответ: Жо = 2,5 мг-экв/л.

Задача 4.58. Дать вывод формулы, выражающей зависимость между общей жесткостью воды (в мг-экв/л) и концентрацией катионов кальция (Са2+) и магния (Мg2+), измеренной в мг/л, для любого точного анализа воды на жесткость.

Задача 4.59. Можно ли получить жесткость воды, равную 3,5 мг-экв/л, путем растворения СаСО3 в дистиллированной воде комнатной температуры?

Задача 4.60. Какова жесткость насыщенного раствора Мg(ОН)2 и СаСО3 в дистиллированной воде при температуре 20-25° С?

Задача 4.61. Жесткость конденсата турбины возросла с 3 до 10 мкг-экв/л. Определить увеличение подсоса охлаждающей воды, жесткость которой 5 мг-экв/л.

Ответ: 0,14%.

Задача 4.62. В практических условиях при определении величины подсоса ( Пв) обычно бывают известными жесткость кон-

29

денсата начальная ( Жк) и конечная (после возникновения подсоса - Жс), а также и жесткость охлаждающей воды ( Жсв). Вывести

формулу, выражающую зависимость между этими величинами и позволяющую определить величину подсоса Пв.

Ответ: Пв =[(Hc − H к) : (Нсв − Нк)] 100.

Задача 4.63. Построить графическую зависимость допустимого подсоса Пв от жесткости охлаждающей воды. Жесткость кон-

денсата принять: начальную - 2 и конечную - 5 мкг-экв/л.

Задача 4.64. Отношение эквивалентных количеств в исходной воде (Са2+) : (НСО3−) и величина кальциевой жесткости

ЖСа = (Са2+) мг-экв/л. Определить общую и магниевую жесткость воды, если некарбонатная жесткость равна Жнк мг-экв/л.

Ответ: Жо = ЖСа / б + Жн.к;

ЖMg = Жо − ЖСа.

Задача 4.65. Жесткость известкового раствора составляет 45 мг-экв/л. Найти концентрацию Са(ОН)? в г/л.

Задача 4.66. Загрязненность технической поваренной соли, применяемой на водоочистках, соединениями кальция и магния контролируют обычно путем определения жесткости 10%-го раствора. Определить процентное содержание СаСl2 в технической поваренной соли, если жесткость 10%-го ее раствора плотностью

1,073 равна 13 мг-экв/л. Ответ: 0,93%.

Задача 4.67. Вывести формулу для определения процентного содержания В в технической поваренной соли загрязняющих ее соединений кальция и магния по следующим данным: жесткость р %- го раствора Жо мг-экв/л, плотность раствора ρ, эквивалентная

масса загрязняющего соединения Эк.

Ответ: В = 100Эк Жрρс , %.

Задача 4.68. Необходимо приготовить 2 л раствора, имеющего жесткость: магниевую 3 и кальциевую 7 мг-экв/л. Определить, какое количество MgCl2 6H2O и CaCl2 6H2O необходимо раство-

рить в указанном объеме воды, чтобы получить раствор с заданной жесткостью.