Question

7．化学兴趣小组活动中，甲、乙、丙三位同学对某化工厂的污水取样后进行了相关实验，请回答下列问题．
Ⅰ．用pH试纸检测污水的酸碱性．三位同学分别进行如下实验：
甲同学：取pH试纸于玻璃片上，用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上，测得pH＜7；
乙同学：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；
丙同学：取pH试纸直接浸入待测溶液中，测得pH＜7．
（1）以上三位同学中操作规范的是甲同学．
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分别如图甲、图乙所示：

（2）同学取少量图甲所示反应后的溶液于试管中，滴加3滴紫色石蕊试液，溶液呈深蓝色，于是得出了“两种物质已恰好中和”的结论，甲同学的结论是否正确？不正确（选填“正确”或“不正确”），理由是氢氧化钠已过量．
（3）乙同学按图乙方案进行实验，实验过程中，NaOH溶液必须用胶头滴管逐渐加入，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．当观察到溶液刚好由无色变为红色现象时，停止滴加NaOH溶液，此时可认为酸碱恰好完全反应，若实验中共消耗了NaOH溶液2g，则污水中HCl的质量分数为0.00365%．
（4）丙同学利用连线在传感器上的计算机即时绘出了如图丙所示的溶液pH随所加的NaOH溶液体积变化的曲线．从曲线上可知污水的pH=a，M点表示的含义是恰好完全反应．
（5）若要除去污水中的盐酸，从环保、原材料成本等角度考虑，下列物质中最好选用B（填字母）．
A．NaOH  B．Ca（OH）₂  C．CuO  D．AgNO₃．

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进行分析；
（2）根据紫色石蕊试液在碱性溶液为蓝色进行分析；
（3）根据无色酚酞在酸性、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）根据图象中的坐标分析；
（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，所以操作规范的是甲同学；
（2）紫色石蕊在碱性环境中显蓝色，滴加3滴紫色石蕊试液，溶液呈深蓝色，说明此时的溶液显碱性，氢氧化钠溶液过量；
（3）盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，酚酞试液在酸性废水中无色，当滴加氢氧化钠的过程中，当溶液刚好由无色变为红色时恰好完全反应；
设污水中H₂SO₄的质量分数为x，
HCl+NaOH═NaCl+H₂O
36.5   40
20gx  2g×0.04%
$\frac{36.5}{20gx}$=
x=0.00365%
所以污水中HCl的质量分数为0.00365%；
（4）从曲线上可知污水的pH=a，即曲线的起点；M点的pH=7，溶液呈现中性，说明酸碱恰好完全反应；稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水；
（5）NaOH；Ca（OH）₂；CuO；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，故选：B．
故答案为：（1）甲；
（2）不正确，氢氧化钠溶液过量，使紫色石蕊显蓝色；
（3）防止氢氧化钠过量，使反应充分进行，溶液刚好由无色变为红色，0.00365；
（4）a，恰好完全反应；
（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．