题目内容
某化工厂排放的废水中只含有盐酸和MgCl2两种物质.小明同学向采集来的62.8g废水样品中,慢慢加入20%的NaOH溶液至恰好完全反应时,消耗NaOH溶液60g.将生成的沉淀物过滤出,经水洗、干燥后称重为5.8g.(1)写出向废水中加入NaOH溶液发生反应的化学方程式:
(2)请求出上述废水样品完全反应后的溶液里溶质的质量分数(要有计算过程)
【相对分子质量:MgCl2-95、NaOH-40、HCl-36.5、NaCl-58.5、Mg(OH)2-58、H2O-18.】
分析:废水中的盐酸和MgCl2两种物质都可与加入的氢氧化钠溶液发生反应,盐酸与氢氧化钠发生中和反应,生成氯化钠和水,而只有MgCl2与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁沉淀,同时生成氯化钠;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)废水中盐酸与氢氧化钠可以发生中和反应,方程式为HCl+NaOH═NaCl+H2O;氯化镁与氢氧化钠发生复分解反应,方程式为MgCl2+2NaOH═2NaCl+Mg(OH)2↓;
故答案为:HCl+NaOH═NaCl+H2O,MgCl2+2NaOH═2NaCl+Mg(OH)2↓;
(2)设生成5.8g沉淀氢氧化镁沉淀时,消耗氢氧化钠溶液的质量为x,生成氯化钠的质量为y
MgCl2+2NaOH═2NaCl+Mg(OH)2↓
80 117 58
x×20% y 5.8g
=
x=40g
=
y=11.7g
则与盐酸反应的氢氧化钠溶液的质量=60g-40g=20g,设生成氯化钠的质量为z
HCl+NaOH═NaCl+H2O
40 58.5
20g×20% z
=
z=5.85g
废水样品完全反应后的溶液里溶质的质量分数=
×100%=15%
答:废水样品完全反应后的溶液里溶质的质量分数为15%.
故答案为:HCl+NaOH═NaCl+H2O,MgCl2+2NaOH═2NaCl+Mg(OH)2↓;
(2)设生成5.8g沉淀氢氧化镁沉淀时,消耗氢氧化钠溶液的质量为x,生成氯化钠的质量为y
MgCl2+2NaOH═2NaCl+Mg(OH)2↓
80 117 58
x×20% y 5.8g
| 80 |
| x×20% |
| 58 |
| 5.8g |
| 117 |
| y |
| 58 |
| 5.8g |
则与盐酸反应的氢氧化钠溶液的质量=60g-40g=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 |
废水样品完全反应后的溶液里溶质的质量分数=
| 11.7g+5.85g |
| 62.8g+60g-5.8g |
答:废水样品完全反应后的溶液里溶质的质量分数为15%.
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.
练习册系列答案
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(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 |