Question

12．甲、乙、丙三位同学为一家化工厂的污水设计排污方案，请你就他们的探究过程回答有关问题．
Ⅰ．首先用pH试纸检测污水的酸碱性．三位同学分别进行如下实验：
甲：取pH试纸于玻璃片上，用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸行，测得pH＜7；
乙：取pH试纸于玻璃片上，先用蒸馏水湿润，再用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上，测得pH＜7；
丙：取pH试纸直接浸入待测液中，测得pH＜7．
（1）以上三位同学中操作规范的是甲，污水显酸．
Ⅱ．利用中和反应原理测定污水中污染物（设为盐酸）的质量分数．
甲、乙两同学设计的方案如图甲、乙所示：
（2）甲同学取少量反应后的溶液于试管中，滴加几滴无色酚酞试液，酚酞变红色，于是得出“两种物质已恰好中和”的结论．你认为他的结论是否正确？不正确；，理由是氢氧化钠溶液过量使酚酞试液变成红色．
（3）乙同学当观察到溶液由红色变成紫色现象时即恰好完全反应，若此时消耗NaOH溶液2g，则污水中HCl的质量分数为0.00365%．
（4）实验过程中，NaOH溶液必须用胶头滴管逐滴加入，且要用玻璃棒不断搅拌，目的是防止氢氧化钠过量，使反应充分进行．
（5）除去污水中的盐酸，你建议选用的原料是B．
A．NaOH；B．Ca（OH）₂；C．CuO；D．Fe．

Answer 1

分析 （1）根据PH值的正确测定方法来考虑，否则测得的结果会产生误差；根据pH和溶液酸碱性的关系分析；
（2）根据酚酞试液在碱性溶液为红色分析结论的正确性；
（3）根据紫色石蕊试液在酸性、碱性、中性溶液中的颜色分析反应的程度并通过化学方程式进行计算；
（4）根据实验的注意事项分析玻璃棒的作用；
（5）根据酸的性质及可操作性、经济性等分析

解答 解：（1）测PH值的正确测定方法是：取pH试纸放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取待测溶液沾在pH试纸上，将试纸显示的颜色与标准比色卡比较，即可得到PH值，所以乙同学、丙同学操作都是错误的，用蒸馏水将pH试纸润湿再测该酸性溶液PH值，结果会偏大；将pH试纸直接浸入溶液中会污染试剂；测得废水的pH＜7，说明显酸性；
（2）根据取少量反应后的溶液于试管中，滴加几滴无色酚酞试液，酚酞变红色，说明此时的溶液显碱性，是因为氢氧化钠溶液过量；
（3）石蕊试液在酸性废水中出现红色，当滴加氢氧化钠的过程中，当溶液由红色变成紫色时恰好完全反应；
设污水中HCl的质量分数为x，
HCl+NaOH=NaCl+H₂O
36.5  40
20gx 2g×0.04%
$\frac{36.5}{20gx}=\frac{40}{2g×0.04%}$
x=0.00365%
所以污水中HCl的质量分数为0.00365%；
（4）为了防止氢氧化钠过量，使反应充分进行，实验过程中，NaOH溶液必须用胶头滴管逐滴加入，且要用玻璃棒不断搅拌；
（5）A．NaOH；B．Ca（OH）₂；C．CuO；D．Fe四种物质都能够和盐酸发生反应，但从经济的角度考虑，氢氧化钙最便宜，所以选择B；
故答案为：（1）甲；酸；（2）不正确；氢氧化钠溶液过量使酚酞试液变成红色；（3）溶液由红色变成紫色；0.00365%；（4）防止氢氧化钠过量，使反应充分进行；（5）B．

点评 本题考查了酸碱度的测定方法的评价，酸碱性与pH的关系以及酸碱中和反应的运用等，综合性较强，但难度不大，关键还是熟练掌握溶液酸碱性、酸碱度测定的方法及酸碱中和反应的原理．