24.(2009?宜昌)用所學知識解決實際問題:
在實驗操作考試中,同學們用到HCl、Na2CO3、NaOH、Ba(NO3)2等溶液.實驗結束時,老師指出,廢液一定要進行無害化處理,盡量實現綠色排放.如何處理廢液缸里的廢液?同學們進行了討論和試驗:
①小明認為如果廢液呈酸性或堿性,會腐蝕管道、污染水源.他取廢液缸里的廢液于試管中,觀察到廢液呈白色渾濁狀態(tài),用pH試紙測得廢液的pH=9,此時廢液顯______性.
于是,小明向試管中加入稀鹽酸,邊加邊測試,直到pH=7,同時觀察到沉淀逐漸溶解.小明覺得廢液經過如上處理后可以放心倒掉.這個實驗過程中可能發(fā)生了多個復分解反應,其相關的化學方程式是(任寫一個)______.
②小亮認為,小明的方案不完善,因為小明對廢液中含有的Ba2+沒有處理,而Ba2+是重金屬離子,會造成更嚴重的污染.小亮采用了另外一種方案:他另取廢液缸里的廢液于試管中,向試管中加入______,直至廢液pH=7,且沉淀不再增加.他覺得廢液這樣處理后才可以倒掉.
③老師肯定了小亮的方案,因為他考慮得更全面.小亮方案的優(yōu)點在于______.
【答案】分析:①根據pH與溶液酸堿性的關系回答.
②根據廢液中的成分及它們和鹽酸的性質回答.
③根據題干提供的信息,比較兩方案,得出優(yōu)點.
解答:解:①pH>7,溶液呈堿性;pH=7,溶液呈中性;pH<7,溶液呈酸性.
②同學們用到HCl、Na2CO3、NaOH、Ba(NO3)2等溶液,又因溶液呈堿性,所以其中不含鹽酸,且含有氫氧化鈉;又因有白色沉淀,根據溶液中可能含有的物質,確定沉淀只能是碳酸鋇;是否還含有碳酸鈉和硝酸鋇中的一種,無法進一步確定,但硝酸鋇不和鹽酸反應,所以反應可能有三個,可能是:2HCl+Na2CO3=2NaCl+CO2↑+H2O或HCl+NaOH═NaCl+H2O或2HCl+BaCO3═BaCl2+H2O+CO2↑.
③Ba2+是重金屬離子,會造成更嚴重的污染,如加入稀硫酸,既除去了廢液中堿,又使鋇離子轉化成了難溶性的硫酸鋇沉淀,不會再產生鋇離子.
故答案為:①堿性;2HCl+Na2CO3=2NaCl+CO2↑+H2O(HCl+NaOH═NaCl+H2O;2HCl+BaCO3═BaCl2+H2O+CO2↑等)
②稀硫酸(H2SO4),
③既除去了廢液中堿,又使鋇離子轉化成了難溶性的硫酸鋇沉淀.
點評:化學來源于生產、生活,也應服務于生產、生活,與人類生產、生活相關的化學知識,歷來是中考的熱點.