题目内容
某化工厂排放的废水中只含有盐酸和MgCl2两种物质．小明同学向采集来的62.8g废水样品中，慢慢加入20%的NaOH溶液至恰好完全反应时，消耗NaOH溶液60g．将生成的沉淀物过滤出，经水洗、干燥后称重为5.8g．（1）写出向废水中加入NaOH溶液发生反应的化学方程式：
（2）请求出上述废水样品完全反应后的溶液里溶质的质量分数（要有计算过程）
【相对分子质量：MgCl2-95、NaOH-40、HCl-36.5、NaCl-58.5、Mg（OH）2-58、H2O-18．】
分析：废水中的盐酸和MgCl2两种物质都可与加入的氢氧化钠溶液发生反应，盐酸与氢氧化钠发生中和反应，生成氯化钠和水，而只有MgCl2与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁沉淀，同时生成氯化钠；因此恰好完全反应时所得溶液为氯化钠溶液，其中溶质氯化钠质量为两个反应生成氯化钠的质量和，利用质量守恒计算出所得溶液的质量，最后使用溶液中溶质质量分数公式，计算废水样品完全反应后的溶液里溶质的质量分数．
解答：解：（1）废水中盐酸与氢氧化钠可以发生中和反应，方程式为HCl+NaOH═NaCl+H2O；氯化镁与氢氧化钠发生复分解反应，方程式为MgCl2+2NaOH═2NaCl+Mg（OH）2↓；
故答案为：HCl+NaOH═NaCl+H2O，MgCl2+2NaOH═2NaCl+Mg（OH）2↓；
（2）设生成5.8g沉淀氢氧化镁沉淀时，消耗氢氧化钠溶液的质量为x，生成氯化钠的质量为y
MgCl2+2NaOH═2NaCl+Mg（OH）2↓
80 117 58
x×20% y 5.8g
=
x=40g
=
y=11.7g
则与盐酸反应的氢氧化钠溶液的质量=60g-40g=20g，设生成氯化钠的质量为z
HCl+NaOH═NaCl+H2O
40 58.5
20g×20% z
=
z=5.85g
废水样品完全反应后的溶液里溶质的质量分数=
×100%=15%
答：废水样品完全反应后的溶液里溶质的质量分数为15%．
故答案为：HCl+NaOH═NaCl+H2O，MgCl2+2NaOH═2NaCl+Mg（OH）2↓；
（2）设生成5.8g沉淀氢氧化镁沉淀时，消耗氢氧化钠溶液的质量为x，生成氯化钠的质量为y
MgCl2+2NaOH═2NaCl+Mg（OH）2↓
80 117 58
x×20% y 5.8g
| 80 |
| x×20% |
| 58 |
| 5.8g |
| 117 |
| y |
| 58 |
| 5.8g |
则与盐酸反应的氢氧化钠溶液的质量=60g-40g=20g，设生成氯化钠的质量为z
HCl+NaOH═NaCl+H2O
40 58.5
20g×20% z
| 40 |
| 20g×20% |
| 58.5 |
| z |
废水样品完全反应后的溶液里溶质的质量分数=
| 11.7g+5.85g |
| 62.8g+60g-5.8g |
答：废水样品完全反应后的溶液里溶质的质量分数为15%．
点评：根据质量守恒定律，废水样品完全反应后的溶液里溶质的质量=所取废水的质量+所加入氢氧化钠溶液的质量-生成沉淀的质量．
练习册系列答案
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我市某化工厂排放的废水中含有HCl，化验员小李对本厂排放的废水中HCl的质量分数进行测定：将20mL废水（假定其密度为1g/cm3）样品置于锥形瓶中，用质量分数为1%的氢氧化钠溶液进行中和，共用去氢氧化钠溶液8g（假设废水中不含其他能与氢氧化钠溶液反应的物质）．
（1）计算该废水中含HCl的质量分数．
（2）该厂每天产生废水100吨，若直接排放将对环境造成污染，必须进行无害化处理后才能进行排放，现准备用氢氧化钙粉末或质量分数为10%的氢氧化钠溶液进行中和．有关数据如下表所示：
| 物质 | 物质（或溶质）的相对分子质量 | 市场参考价（元/吨） |
| 氢氧化钙粉末 | 74 | 200 |
| 10%的氢氧化钠溶液 | 40 | 100 |