题目内容

节约资源和保护环境已经成为我们的基本国策．节能减排、环境保护和生态市建设是市政府今后五年的重点工作．环保部门对某工厂的废水进行抽样分析，结果表明废水中含少量硫酸．取一定量废水用质量分数为2%的氢氧化钠溶液中和（已知废水中的其它成分不与氢氧化钠反应），至pH=7时，消耗氢氧化钠溶液的质量为40g，同时测得反应后溶液质量为138g．请计算该工厂排放的废水中硫酸的质量分数．

分析：取一定量废水用质量分数为2%的氢氧化钠溶液40g中和，至pH=7即恰好完全反应，根据反应的化学方程式，由氢氧化钠质量计算出废水中硫酸质量；再利用质量守恒定律，由反应后溶液质量及氢氧化钠溶液质量计算所取废水的质量；最后利用溶质质量分数计算公式，完成计算该工厂排放的废水中硫酸的质量分数．

解答：解：设废水样品中硫酸的质量为x
H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O
98 2×40
x 40g×2%

98

x

=

2×40

40g×2%

x=0.98g
废水中硫酸的质量分数=

0.98g

138g-40g

×100%=1%．
答：废水中硫酸的质量分数1%．

点评：根据质量守恒定律，反应前两种溶液的质量总和与反应后所得溶液质量相等，因此用反应后溶液质量减所用氢氧化钠溶液质量即所取废水质量．

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SO₃+H₂O=H₂SO₄

SO₃+H₂O=H₂SO₄

某纯碱样品中含有少量硫酸钠，现欲测定其碳酸钠的质量分数，利用含有少量硫酸的澄清废水进行如下实验：
[实验原理]Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
通过实验测定反应产生的二氧化碳的质量，即可求得原样品中碳酸钠的质量，进而求得碳酸钠在样品中的质量分数．
[实验装置]

[实验步骤]
①如图连接装置（除B、C外）并加入所需药品．
②称量并记录B的质量（m₁）．（称量时注意封闭B的两端．）
③按动鼓气球，持续鼓入空气约1分钟．
④连接上B、C．
⑤打开分液漏斗F的活塞，将稀硫酸快速加入D中后，关闭活塞．
⑥按动鼓气球，持续约1分钟．
⑦称量并记录B的质量（m₂）．（称量时注意封闭B的两端及E右端的出口．）
⑧计算．
（1）已知碱石灰的主要成分是氢氧化钙和氢氧化钠，则干燥管A的作用是：

防止空气中二氧化碳和水蒸气的干扰

防止空气中二氧化碳和水蒸气的干扰

，以免使测定结果偏大．
（2）

（能或不能）用稀盐酸代替稀硫酸，因为盐酸具有

性，会使测得碳酸钠的质量分数

（填偏大、偏小或不变，下同）；若去除干燥管C，则测得碳酸钠的质量分数将会

（3）E装置的作用是

除去生成的二氧化碳中的水蒸气

除去生成的二氧化碳中的水蒸气

．
（4）本实验能否省略③、⑥两个步骤？

（填能或不能），原因分别是

鼓气是为了排出D中的空气

鼓气是为了排出D中的空气

鼓气是为了将D中生成的二氧化碳全部排出

鼓气是为了将D中生成的二氧化碳全部排出

．
（5）若所取样品的质量为6g，分液漏斗F中盛放5%只含硫酸一种溶质的澄清废水，称得m₁为51.20g，m₂为53.40g，（计算结果保留两位小数）
求：
（1）样品中碳酸钠的质量分数为多少？
（2）D装置中正好反应后，所得溶液的溶质质量分数是多少？

（2013?郑州二模）今年年初，我国中东部地区陷入了严重的雾霾之中，部分地区持续时间进两个月，环境治理已刻不容缓．
十八大报告也把生态文明建设放在了突出的地位，强调了“坚持节约资源和保护环境的基本国策”．
I、“霾”形成的原因．
（1）霾是指大量细微的干尘粒等均匀地悬浮在空中，使水平能见度小于10km、空气普遍浑浊的现象．其形成原因除了气候因素外，煤、汽油和柴油燃烧时，

生成的小于0.1微米的颗粒

生成的小于0.1微米的颗粒

等排放到空气中形成浮尘，也是重要原因之一．
II、“霾”的组成成分．
霾的组成成分非常复杂，大部分有害物质都富集在细颗粒物（PM2.5）上，日前所知的主要成分为硫酸盐、硝酸盐、铵盐、含碳颗粒、重金属等．
（2）由于PM2.5粒径小，表面积大，易吸附空气中的

等有害气体并与其它物质接触发生反应，而生成硫酸盐、硝酸盐．
（3）铅（Pb，常见化合价：+2）和铜都是常见的重金属．请用一个化学方程式表示二者的活动性顺序

Pb+CuSO₄=Cu+PbSO₄

Pb+CuSO₄=Cu+PbSO₄

．
（4）硝酸盐（如硝酸钾）、铵盐（如氯化铵）是两类常见的氨肥．鉴别硝酸钾、氯化铵的方法是什么（简述操作、现象及结论）？
III减少“霾”的方法．
（5）改变能源结构是减小空气污染的方法之一．
为进一步减少污染、改善空气质量，北京市有四家燃煤电厂将要进行“煤改气（天然气）”工程，届时每年将减少排放7500t的二氧化硫气体．
①写出检验天然气元素组成的实验方法（简述操作、现象及结论）．
②若煤中的硫元素以单质硫计，上述“煤改气”工程，每年可少用含硫3%的煤多少吨？

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《实验原理》Na₂CO₃+H₂SO₄= Na₂SO₄+ H₂O + CO₂↑通过实验测定反应产生的二氧化碳的质量，即可求得原样品中碳酸钠的质量,进而求得碳酸钠在样品中的质量分数。

《实验装置》

《实验步骤》

①如图连接装置（除B、C外）并加入所需药品。

②称量并记录B的质量（m₁）。（称量时注意封闭B的两端。）

③按动鼓气球，持续鼓入空气约1分钟。

④连接上B、C。

⑤打开分液漏斗F的活塞，将稀硫酸快速加入D中后，关闭活塞。

⑥按动鼓气球，持续约1分钟。

⑦称量并记录B的质量（m₂）。（称量时注意封闭B的两端及E右端的出口。）

⑧计算。

⑴已知碱石灰的主要成分是氢氧化钙和氢氧化钠，则干燥管A的作用是：，以免使测定结果偏大。

（2）（能或不能）用稀盐酸代替稀硫酸，因为盐酸具有性，会使测得碳酸钠的质量分数（填偏大、偏小或不变，下同）；若去除干燥管C，则测得碳酸钠的质量分数将会

（3）E装置的作用是

（4）本实验能否省略③、⑥两个步骤? （填能或不能），原因分别是、

（5）若所取样品的质量为6g，分液漏斗F中盛放5％只含硫酸一种溶质的澄清废水，称得m₁为51.20g，m₂为53.40g，（计算结果保留两位小数）

求：（1）样品中碳酸钠的质量分数为多少？

（2）D装置中正好反应后，所得溶液的溶质质量分数是多少？

今年年初，我国中东部地区陷入了严重的雾霾之中，部分地区持续时间进两个月，环境治理已刻不容缓．
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I、“霾”形成的原因．
（1）霾是指大量细微的干尘粒等均匀地悬浮在空中，使水平能见度小于10km、空气普遍浑浊的现象．其形成原因除了气候因素外，煤、汽油和柴油燃烧时，等排放到空气中形成浮尘，也是重要原因之一．
II、“霾”的组成成分．
霾的组成成分非常复杂，大部分有害物质都富集在细颗粒物（PM2.5）上，日前所知的主要成分为硫酸盐、硝酸盐、铵盐、含碳颗粒、重金属等．
（2）由于PM2.5粒径小，表面积大，易吸附空气中的等有害气体并与其它物质接触发生反应，而生成硫酸盐、硝酸盐．
（3）铅（Pb，常见化合价：+2）和铜都是常见的重金属．请用一个化学方程式表示二者的活动性顺序．
（4）硝酸盐（如硝酸钾）、铵盐（如氯化铵）是两类常见的氨肥．鉴别硝酸钾、氯化铵的方法是什么（简述操作、现象及结论）？
III减少“霾”的方法．
（5）改变能源结构是减小空气污染的方法之一．
为进一步减少污染、改善空气质量，北京市有四家燃煤电厂将要进行“煤改气（天然气）”工程，届时每年将减少排放7500t的二氧化硫气体．
①写出检验天然气元素组成的实验方法（简述操作、现象及结论）．
②若煤中的硫元素以单质硫计，上述“煤改气”工程，每年可少用含硫3%的煤多少吨？