Question

【題目】實(shí)驗(yàn)窒常會(huì)產(chǎn)生含硫酸的廢水，需經(jīng)處理至中性。某興趣小組同學(xué)配制一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的氫氧化鉀溶液來處理酸性廢水。

（1）定性檢測(cè)廢水

檢測(cè)廢水呈酸性的方法是_____________。

（2）配制200 g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.6%的氫氧化鉀溶液

①計(jì)算

m (KOH)=_______g，V(H2O)=________mL（水的密度近似為1.0 g·mL-1）。

②稱取氫氧化鉀

調(diào)節(jié)托盤天平平衡后，將一只燒杯放在托盤天平的左盤，稱量其質(zhì)量。然后______（按操作先后順序，填字母），直至天平平衡。

A．向燒杯中加氫氧化鉀同體 B．按需要添加砝碼、移動(dòng)游碼

③量取水；④溶解；⑤轉(zhuǎn)移。

（3）定量測(cè)定廢水

取酸性廢水樣品100 g，逐滴加入5.6%的氫氧化鉀溶液，廢水中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化如右下圖所示。（假設(shè)廢水中其他成分不與氫氧化鉀反應(yīng)且不含硫酸鉀）

①P點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液中一定存在的陽離子有_______（填離子符號(hào)）。

②酸性廢水中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______（用百分?jǐn)?shù)表示，保留到0.1%）。

③計(jì)算當(dāng)廢水處理至中性時(shí)，溶液中硫酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（寫出計(jì)算過程，結(jié)果用百分?jǐn)?shù)表示，保留到0.l%）。

Answer 1

【答案】（1）取樣，滴人紫色石蕊試液，若變紅則呈酸性（或其他合理答案）

（2）①11.2 188.8 ②BA

（3）①K+、H+ ②4.9% ③4.4%

【解析】

（1）檢驗(yàn)溶液的酸堿性可用酸堿指示劑。廢水中含有硫酸，那么可用紫色石蕊試液，方法是：取樣，滴人紫色石蕊試液，若變紅則呈酸性；

（2）①配制200 g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.6%的氫氧化鉀溶液，

需要的溶質(zhì)氫氧化鉀的質(zhì)量=200g 5.6%=11.2g；

需要的溶劑水的質(zhì)量=200g-11.2g=188.8g ，水的體積= =188.8ml ；

②要稱取11.2g的氫氧化鉀，調(diào)節(jié)托盤天平平衡后，要先按需要添加砝碼、移動(dòng)游碼，然后向燒杯中加氫氧化鉀固體直至天平平衡；

（3）①氫氧化鉀和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鉀和水。由圖可知P點(diǎn)時(shí)溶液中還含有硫酸，那么溶液含有的溶質(zhì)有硫酸和硫酸鉀，硫酸中的陽離子是氫離子，表示為H+；硫酸鉀中的陽離子是鉀離子，表示為K+；

②由圖可知當(dāng)氫氧化鉀和稀硫酸恰好完全反應(yīng)時(shí)，消耗的氫氧化鉀溶液的質(zhì)量為100g；利用化學(xué)方程式，根據(jù)氫氧化鉀與硫酸反應(yīng)的質(zhì)量比即可計(jì)算出稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量。

100g氫氧化鉀溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量==5.6g

設(shè)酸性廢水中硫酸的質(zhì)量為x，生成的硫酸鉀的質(zhì)量為y；

2KOH + H2SO4 == K2SO4 + 2H2O

112 98 174

5.6g x y

x=4.9g

酸性廢水中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)= 4.9%；

③ y=8.7g

反應(yīng)后溶液的質(zhì)量=100g+100g=200g

處理至中性時(shí)，溶液中硫酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)= 4.4%

答：酸性廢水中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.9%；處理至中性時(shí)，溶液中硫酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.4% 。