题目内容

沙东化工厂的废水中含有HCl和FeCl3再无其他杂质.小明同学采集了该废水样品80.7g,向其中滴加20%的NaOH溶液至溶液沉淀完成时消耗该NaOH溶液80g.待溶液冷至常温,测得其pH=7.将生成的沉淀滤出,经水洗,干燥后称重为10.7g.
(1)上述废水样品反应后所得的溶液中,溶质是(写化学式,下同)
 
,溶剂是
 
,阴、阳离子所带的负电荷总数和正电荷总数之比为
 
.
(2)已知上述反应后的溶液在常温下为不饱和溶液,请计算其中溶质的质量分数.
考点:根据化学反应方程式的计算,有关溶质质量分数的简单计算
专题:溶质质量分数与化学方程式相结合的计算
分析:(1)废水中的盐酸和FeCl3两种物质都可与加入的氢氧化钠溶液发生反应,盐酸先与氢氧化钠发生中和反应,生成氯化钠和水,而只有FeCl3与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀,同时生成氯化钠;
(2)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)废水中的盐酸和FeCl3两种物质都可与加入的氢氧化钠溶液发生反应,氢氧化钠先与盐酸发生中和反应生成氯化钠和水,后与氢氧化铁反应,而只有FeCl3与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀,同时生成氯化钠;溶剂是水,阴、阳离子所带的负电荷总数和正电荷总数之比为1:1;
(2)设生成10.7g氢氧化铁沉淀时,消耗氢氧化钠溶液的质量为x,生成氯化钠的质量为y
FeCl3+3NaOH═3NaCl+Fe(OH)3↓
       120    175.5    107
     x×20%    y       10.7g
120
x×20%
=
107
10.7g

x=60g
175.5
y
=
107
10.7g

y=17.55g
则与盐酸反应的氢氧化钠溶液的质量=80g-60g=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

 z=5.85g
废水样品完全反应后的溶液里溶质的质量分数=
17.55g+5.85g
80.7g+80g-10.7g
×100%
=15.6%
答案:
(1)NaCl    H2O   1:1
(2)其中溶质的质量分数15.6%
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.
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