Question

某化工廠排放的廢水中只含有鹽酸和MgCl₂兩種物質(zhì)．小明同學向采集來的62.8g廢水樣品中，慢慢加入20%的NaOH溶液至恰好完全反應(yīng)時，消耗NaOH溶液60g．將生成的沉淀物過濾出，經(jīng)水洗、干燥后稱重為5.8g．
（1）寫出向廢水中加入NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)的化學方程式：

 

；
（2）請求出上述廢水樣品完全反應(yīng)后的溶液里溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)（要有計算過程）
【相對分子質(zhì)量：MgCl₂-95、NaOH-40、HCl-36.5、NaCl-58.5、Mg（OH）₂-58、H₂O-18．】

Answer 1

分析：廢水中的鹽酸和MgCl₂兩種物質(zhì)都可與加入的氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)，鹽酸與氫氧化鈉發(fā)生中和反應(yīng)，生成氯化鈉和水，而只有MgCl₂與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀，同時生成氯化鈉；因此恰好完全反應(yīng)時所得溶液為氯化鈉溶液，其中溶質(zhì)氯化鈉質(zhì)量為兩個反應(yīng)生成氯化鈉的質(zhì)量和，利用質(zhì)量守恒計算出所得溶液的質(zhì)量，最后使用溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)公式，計算廢水樣品完全反應(yīng)后的溶液里溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．

解答：解：（1）廢水中鹽酸與氫氧化鈉可以發(fā)生中和反應(yīng)，方程式為HCl+NaOH═NaCl+H₂O；氯化鎂與氫氧化鈉發(fā)生復分解反應(yīng)，方程式為MgCl₂+2NaOH═2NaCl+Mg（OH）₂↓；
故答案為：HCl+NaOH═NaCl+H₂O，MgCl₂+2NaOH═2NaCl+Mg（OH）₂↓；
（2）設(shè)生成5.8g沉淀氫氧化鎂沉淀時，消耗氫氧化鈉溶液的質(zhì)量為x，生成氯化鈉的質(zhì)量為y
MgCl₂+2NaOH═2NaCl+Mg（OH）₂↓
       80     117    58
     x×20%    y    5.8g

80

x×20%

=

58

5.8g

  x=40g

117

y

=

58

5.8g

y=11.7g
則與鹽酸反應(yīng)的氫氧化鈉溶液的質(zhì)量=60g-40g=20g，設(shè)生成氯化鈉的質(zhì)量為z
HCl+NaOH═NaCl+H₂O
     40   58.5
20g×20%   z

40

20g×20%

=

58.5

z

  z=5.85g
廢水樣品完全反應(yīng)后的溶液里溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=

11.7g+5.85g

62.8g+60g-5.8g

×100%=15%
答：廢水樣品完全反應(yīng)后的溶液里溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為15%．

點評：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，廢水樣品完全反應(yīng)后的溶液里溶質(zhì)的質(zhì)量=所取廢水的質(zhì)量+所加入氫氧化鈉溶液的質(zhì)量-生成沉淀的質(zhì)量．