CH₄+2O₂ = CO₂ + 2H₂O
n(CH₄)=V(CH₄)/22.4 (22.4 -- число Авогадро, оно всегда одинаковое и используется при работе с газами)
n(CH₄)=420/22.4=18.75 моль
n(O₂) = 0.5* n(CH₄) (Это мы можем понять по данному в условии коэффиценту. CH₄ и 2O₂ относится как 1/2, то есть 0.5)
n(O₂) = 18.75*2= 37.5 моль
Теперь ищем кислород в литрах, опять используя число Авогадро.
V(O₂) = 37.5*22.4=840 литров
840/0.20 (0.20 это 20%) =4200 литров.
При нормальных условиях (А у нас они нормальные по условию) в 1 м³ содержится 1000 литров.
4200/1000=4.2 м³
Общая жесткость воды состоит из карбонатной(точнее - гидрокарбонатной, которую придают Ca(HCO3)2 и Mg(HCO3)2), которая относительно легко убирается кипячением, и постоянную: там участвуют соли тех же кальция и магния, только уже преимущественно хлориды и сульфаты. Они, в отличие от гидрокарбонатов, более стойкие к нагреванию. Например, CaSO4, MgCl2.
Ортофосфат натрия легко вступает в реакцию с представленными солями обоих типов, образуя осадок, который легко отделить механически:
3Ca(HCO3)2 + 2Na3PO4 → Ca3(PO4)2↓ + 6NaHCO3
3MgSO4 + 2Na3PO4 → Mg3(PO4)2↓ + 3Na2SO4.
В промышленности также используются ионообменные смолы, но это уже как дополнение к основному ответу.