题目内容

单晶硅是重要的半导体材料，是我市的拳头产品，我市某厂生产的单晶硅曾用于制造我国的第一颗人造卫星．在硅及相关产品的生产中排放的废水含有HCl．该厂化验员对本厂排放废水中HCl的质量分数进行测定：将20毫升废水（假定其密度为1克/厘米³）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8克（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
你将选择（写化学式）来中和废水中的HCl，请说明理由．

解：（1）设该厂排放的废水中含HCl的质量分数为x
NaOH+HCl═NaCl+H₂0
40     36.5
8g×1% 20mL×1g/cm³×x
=0.08g=20g?x
$\text{[math]}$
x=0.365%
（2）根据氢氧化钙跟盐酸的反应化学方程式，结合（1）的解答可以完成该题的解答；
设20ml废水消耗的氢氧化钙的质量为y：
Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O
74         73
y       20g×0.365%
$\text{[math]}$
解得：y=0.074g
则100t废水消耗的氢氧化钙的质量为0.37t，需要资金74元；根据（1）的解答，20ml废水消耗1%的氢氧化钠溶液0.08g，那么消耗10%的氢氧化钠溶液为0.8g，进而可以知道100t废水消耗10%的氢氧化钠的质量为：4t，需要资金400元，所以应该选择氢氧化钙来处理废水．
故答案为：
（1）0.365%；
（2）Ca（OH）₂；氢氧化钙的相对分子质量为74，根据计算分别中和100吨废水，消耗氢氧化钙粉末O．37吨需要资金74元，消耗质量分数为10%氢氧化钠溶液4吨需要资金400元，从生产成本考虑选择氢氧化钙粉末．
分析：（1）根据“氢氧化钠的质量=质量×质量分数”计算出参与反应的氢氧化钠的质量，然后根据氢氧化钠与盐酸反应的化学方程式和氢氧化钠的质量，即可计算出参与反应的盐酸的质量，进而求出氯化氢的质量分数；
（2）可以根据氢氧化钠、氢氧化钙分别与盐酸反应的化学方程式就算出氢氧化钠和氢氧化钙的质量，然后进行比较．
点评：本题主要考查学生运用化学方程式和溶质的质量分数公式进行计算的能力．