Question

1．某校兴趣小组在参与“五水共治”行动中，考察了某工厂的废水处理工程，并取该厂未经处理的废水样品进行测定分析：
（1）用紫色石蕊试液检验废水的酸碱性，石蕊试液呈红色，说明该废水显酸性．
（2）另取该酸性废水少量，滴加适量的Ba（NO₃）₂．溶液有白色沉淀产生，说明该废水中一定含有的酸根离子是硫酸根离子或者SO₄^2-．
（3）同学们进一步了解到该废水中只含有一种酸，为测定其所含酸的质量分数，取该废水200克于烧杯中，逐渐加入硝酸钡溶液，生成的沉淀质量与加入硝酸钡溶液的质量关系如图所示．（假设该废水中的其他物质均溶于水且不与硝酸钡溶液反应） 
①当加入的硝酸钡溶液的质量为100克时，沉淀刚好不再产生．
②计算废水中该酸的质量分数．

Answer 1

分析 （1）根据指示剂变色情况以及给出的溶液的酸碱性确定指示剂的颜色变化结果；
（2）加入硝酸钡溶液，由于是酸性溶液，所以不能存在碳酸根离子，所以生成沉淀只能是硫酸钡，所以该溶液中存在的一定是硫酸根离子；
（3）根据图可知，加入100g硝酸钡溶液时生成的沉淀的质量最大，也就是硫酸钡的质量为23.3g，根据硫酸钡的质量和对应的化学方程式求算稀硫酸的质量，进而求算酸的质量分数．

解答 解：
（1）由于废液显酸性，而石蕊遇酸变红，所以石蕊试液变为红色时，说明该废液显酸性．
（2）加入硝酸钡溶液，由于是酸性溶液，所以不能存在碳酸根离子，所以生成沉淀只能是硫酸钡，所以该溶液中存在的一定是硫酸根离子，可以写化学式：SO₄^2-． 解：（3）根据图可知，加入100g硝酸钡溶液时生成的沉淀的质量最大，也就是硫酸钡的质量为23.3g．
设稀硫酸中酸的质量为x
Ba（NO₃）₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2HNO₃↑
                       98     233
                     x       23.3g
$\frac{98}{233}$=$\frac{x}{23.3g}$
x=9.8g
废水中该酸的质量分数为$\frac{9.8g}{200g}$×100%=4.9%
答：
（1）用紫色石蕊试液检验废水的酸碱性，石蕊试液呈 红色，说明该废水显酸性．
（2）另取该酸性废水少量，滴加适量的Ba（NO₃）₂．溶液有白色沉淀产生，说明该废水中一定含有的酸根离子是 硫酸根离子或者SO₄^2-．
（3）①当加入的硝酸钡溶液的质量为 100克时，沉淀刚好不再产生．
②废水中该酸的质量分数为4.9%．

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．