题目内容

3．工业上镀铜车间的废水中常含有氯化铜和盐酸，为测定其中两种成分的含量，实验过程及处理数据如下（假设氯化铜溶液为中性）．

（1）上述反应中发生中和反应的化学方程式为2HCl+Ca（OH）2=CaCl2+2H2O．
（2）第二次加入熟石灰时产生蓝色沉淀质量（x）的比例式$\frac{74}{98}$=$\frac{14.8g}{x}$．
（3）在第一次加入熟石灰时溶液中的各溶质的变化情况是氯化铜质量不变，稀盐酸质量减少至0，氯化钙质量增加．
（4）该废水中氯化铜的质量分数为27%．
（5）加入熟石灰14.8g充分反应后过滤．蒸发2.6g水后，所得溶液溶质质量分数为33.3%．

分析 由于氢氧化铜能够和酸反应，所以当溶液为酸性环境时，不会先生成氢氧化铜，因此盐酸与氯化铜的混合溶液加入氢氧化钙时，氢氧化钙先和盐酸反应，等到酸性环境不在的情况，氢氧化钙才和氯化铜反应．由于对应的和氯化铜反应的氢氧化钙的质量已知，可以根据与氯化铜反应的氢氧化钙的质量和对应的化学方程式求算氯化铜和生成的氢氧化铜的质量，进而求算其质量分数．最后的溶液中氯化钙的质量可以根据钙元素和氯元素守恒计算，这样可以避免计算的繁杂．

解答 解：
中和反应是指酸和碱的反应，所以上述反应中发生中和反应只是盐酸和氢氧化钙的反应，是盐酸和氢氧化钙反应生成氯化钙和水，对应的化学方程式为 2HCl+Ca（OH）2=CaCl2+2H2O．
由于氢氧化铜能够和酸反应，所以当溶液为酸性环境时，不会先生成氢氧化铜，因此盐酸与氯化铜的混合溶液加入氢氧化钙时，氢氧化钙先和盐酸反应，等到酸性环境不在的情况，氢氧化钙才和氯化铜反应．由于对应的和氯化铜反应的氢氧化钙的质量已知，可以根据与氯化铜反应的氢氧化钙的质量和对应的化学方程式求算氯化铜和生成的氢氧化铜的质量，进而求算其质量分数．
设氯化铜的质量为y，生成的氢氧化铜的质量为x．
由于和氯化铜反应的氢氧化钙是14.8g，所以求算氯化铜和生成的氢氧化铜都要用14.8g求算
CuCl2+Ca（OH）2=Cu（OH）2↓+CaCl2
135        74              98
y           14.8g          x
第二次加入熟石灰时产生蓝色沉淀质量（x）的比例式 $\frac{74}{98}$=$\frac{14.8g}{x}$．
x=19.6g
$\frac{135}{74}$=$\frac{y}{14.8g}$
y=27g
该废水中氯化铜的质量分数是$\frac{27g}{100g}$×100%=27%．
由于氢氧化铜能够和酸反应，所以当溶液为酸性环境时，不会先生成氢氧化铜，因此盐酸与氯化铜的混合溶液加入氢氧化钙时，氢氧化钙先和盐酸反应，等到酸性环境不在的情况，氢氧化钙才和氯化铜反应．所以在第一次加入熟石灰时，此时氢氧化钙只是和盐酸能反应生成氯化钙，所以溶液中氯化铜的质量不变，而盐酸由于被反应，所以质量逐渐减少至0，同时生成的氯化钙质量慢慢增加．
当加入熟石灰14.8g充分反应后过滤．蒸发2.6g水后，由于工消耗氢氧化钙7.4g+14.8g共22.2g，根据质量守恒可知氢氧化钙中的钙元素全部转化为氯化钙中的钙元素．所以可得关系式为Ca（OH）2∽∽CaCl2．
设生成的氯化钙的质量为z．
Ca（OH）2∽∽CaCl2．
74                   111
22.2g                z
$\frac{74}{111}$=$\frac{22.2g}{z}$
z=33.3g
所得溶液溶质质量分数为$\frac{33.3g}{100g+7.4g+14.8g-19.6g-2.6g}$×100%=33.3%．
故答案为：
（1）2HCl+Ca（OH）2=CaCl2+2H2O．
（2）$\frac{74}{98}$=$\frac{14.8g}{x}$．
（3）氯化铜质量不变，稀盐酸质量减少至0，氯化钙质量增加．
（4）27%．
（5）33.3%．

点评 根据化学方程式计算时，第一要正确书写化学方程式，第二要使用正确的数据，第三计算过程要完整．

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