Question

2005年1月1日起，各地環(huán)保部門(mén)開(kāi)始對(duì)實(shí)驗(yàn)室類(lèi)污染實(shí)施嚴(yán)格的環(huán)境監(jiān)管．某校實(shí)驗(yàn)室里有含氫氧化鈉和碳酸鈉的混合廢液10.22 kg，該校用某化工廠廢棄的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14.7%的稀硫酸來(lái)處理，并回收處理后的溶液．當(dāng)向混合廢液中加入10 kg稀硫酸時(shí)，測(cè)得溶液的pH=7，此時(shí)溶液總質(zhì)量為20 kg．
（1）原混合廢液中碳酸鈉的質(zhì)量是多少？
（2）處理后的溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？
（3）給回收的溶液貼標(biāo)簽時(shí)，應(yīng)如何標(biāo)明？

Answer 1

分析：（1）反應(yīng)過(guò)程中溶液的總質(zhì)量減少，根據(jù)碳酸鈉與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式可知：減少的質(zhì)量是生成二氧化碳的質(zhì)量，由二氧化碳的質(zhì)量根據(jù)上述反應(yīng)可以計(jì)算出廢液中碳酸鈉的質(zhì)量．
（2）由題意知：處理后的溶液中只含硫酸鈉．pH=7說(shuō)明恰好完全反應(yīng)，因此可以由硫酸的質(zhì)量計(jì)算出硫酸鈉的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算出處理后的溶液中硫酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（3）標(biāo)明物質(zhì)名稱(chēng)和質(zhì)量分?jǐn)?shù)即可．

解答：解析：設(shè)原混合廢液中Na₂CO₃的質(zhì)量為x．
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O
106                44
x       10kg+10.22kg-20kg=0.22kg

106

44

=

x

0.22kg

，x=0.53kg
（2）設(shè)處理后的溶液中Na₂SO₄的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為y．
由Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O
2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O
得出：H₂SO₄→Na₂SO₄
98     142
10kg×14.7%  20kg?y

98

142

=

10kg×14.7%

20kg?y

，y=10.65%
（3）標(biāo)簽內(nèi)容：10.65%的Na₂SO₄溶液．
答：（1）原混合廢液中Na₂CO₃的質(zhì)量是0.53kg．（2）處理后溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是10.65%．（3）10.65%的Na₂SO₄溶液．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式計(jì)算和溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算，難度較大．
注意：處理后的溶液中的溶質(zhì)硫酸鈉由兩部分組成，一部分由硫酸和碳酸鈉反應(yīng)生成，另一部分由硫酸和氫氧化鈉反應(yīng)生成．