Question

某環保小組監測到化工廠排放的廢水中含有鹽酸和氯化鎂兩種污染物，為測定該廢水中各污染物的含量，環保小組進行了以下實驗：
【實驗一】取廢水100g，向其中加入溶質質量分數為10%的氫氧化鈉溶液。測得沉淀質量與所加入氫氧化鈉溶液質量的關系如圖。請根據實驗及有關數據分析和計算：

（1）向100g該廢水中加入足量的氫氧化鈉溶液時，產生的沉淀質量為        g。
（2）求該廢水中氯化鎂溶質的質量分數是多少？
【實驗二】取三份廢水各100g，分別緩慢加入到20g、40g和60g某硝酸銀溶液中，測得三組實驗數據見下表：

	第一組	第二組	第三組
硝酸銀溶液的質量/g	20	40	60
生成沉淀的質量/s	2.870	5.740	7.175

 
（3）100g廢水中加入硝酸銀溶液的質量為               g時，可恰好完全反應。
（4）【實驗一】圖示中，a的數值為                。

Answer 1

（1）0.58；（2）氯化鎂的溶質質量分數為0.95%；（3）50；（4）20

解析試題分析：（1）由圖表中數據可知，曲線達到最高點就是生成沉淀最多的，所以是0.58g；
（2）根據沉淀的質量計算出氯化鎂的質量，再用氯化鎂的質量除以100g乘以百分之百即可。設：100g廢水中氯化鎂的質量為x，消耗氫氧化鈉質量為y，則：
MgCl₂+2NaOH＝Mg(OH)₂↓+2NaCl（0.5）
95     80       58
x      y        0.58g
根據：＝
解得x＝0.95g
所以MgCl₂%＝×100%＝0.95%
（3）根據20硝酸銀溶液生成2.870g沉淀，則10g硝酸銀溶液反應完能生成1.435g沉淀，60g硝酸銀完全反應能生成8.61g沉淀，結果生成了7.175g沉淀，說明硝酸銀有剩余了，再根據7.175g與1.435g的關系求出消耗硝酸銀的質量，即100g廢水中加入硝酸銀溶液的質量為：×10g＝50g；
（4）根據氫氧化鈉與氯化鎂反應生成沉淀的質量計算出與氯化鎂反應消耗的氫氧化鈉的質量，再除以10%算出與氯化鎂反應的氫氧化鈉溶液的質量，根據氯化鎂的質量算出與硝酸銀反應生成沉淀的質量，再用氯化銀總質量減去與氯化鎂反應生成的氯化銀沉淀的質量，就是與鹽酸反應生成氯化銀沉淀的質量，再計算出與鹽酸反應消耗氫氧化鈉溶液的質量。即根據：＝解得y=0.8g，所以與氯化鎂反應消耗氫氧化鈉溶液質量為：＝8g。
設0.95g氯化鎂與硝酸銀反應生成沉淀質量為z，則：
MgCl₂+2AgNO₃＝2AgCl↓+Mg(NO₃)₂
95            287
0.95g           z
根據：＝
解得z＝2.87g
所以與鹽酸反應生成氯化銀沉淀質量為：7.175g－2.87g＝4.305g
設生成4.305g氯化銀沉淀需要參加反應的鹽酸中氯化氫的質量為k，則：
HCl+AgNO₃＝AgCl↓+HNO₃
36.5       143.5
k          4.305g
根據：＝
解得k＝1.095g
設與1.095g鹽酸反應需要氫氧化鈉的質量為R，則：
HCl+NaOH＝NaCl↓+H₂O
36.5  40
1.095g R
根據：＝
解得R＝1.2g
所以與鹽酸反應消耗氫氧化鈉溶液質量為：＝12g
所以a的數值為：8g+12g＝20g
考點：考查根據化學反應方程式的計算；有關溶質質量分數的簡單計算