题目内容

【题目】某化工厂排放的废水中含有 H2SO4 和 CuSO4 两种污染物。为测定废水中两种污染物的含量,给该化工厂提供污水处理的参考,某化学小组进行了以下实验:取该废水 100 g,向其中加入溶质质量分数为 10%的 KOH 溶液,测得生成沉淀的质量与加入 KOH 溶液的质量关系如图所示:

回答下列问题:

(1)产生氢氧化铜沉淀_____g。

(2)一开始加入氢氧化钾溶液没有产生沉淀的原因(化学方程式表示):_____。

(3)废水中硫酸铜质量分数为多少?_____(写出计算过程)

(4)反应后溶液的质量分数为_____(结果保留到 0.1%)。

【答案】1.96g 一开始加入氢氧化钾溶液,氢氧化钾与稀硫酸反应生成氯酸钾和水 3.2% 7.8%

【解析】

(1)由图可知,生成氢氧化铜的质量为1.96g。

(2))一开始加入氢氧化钾溶液,氢氧化钾与稀硫酸反应生成氯酸钾和水, 故没有沉淀生成。反应的方程式为:2 KOH+ H2SO4=2H2O+ K2SO4

(3)设废水中硫酸铜的质量分数为x,生成硫酸钾的质量为y,硫酸铜与氢氧化钾反应需要氢氧化钾的质量为m

解得x=3.2%,y=3.48g,m=2.24g

(4)与稀硫酸反应需要氢氧化钾的质量为:100g×10%-2.24g=7.76g

设稀硫酸与氢氧化钾反应生成硫酸钾的质量为n

解得n=12.1g、

反应后溶液中溶质的质量分数为:(12.1g+3.48g)÷(100g+100g)×100%=7.8%

答:废水中硫酸铜质量分数为3.2%,反应后溶液的质量分数为7.8%。

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