Question

2005年1月1日起，各地環(huán)保部門開始對實驗室類污染實施嚴格的環(huán)境監(jiān)管．某校實驗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質量分數(shù)為14.7%的稀硫酸來處理，并回收處理后的溶液．當向混合廢液中加入10 kg稀硫酸時，測得溶液的pH=7，此時溶液總質量為20 kg．
（1）原混合廢液中碳酸鈉的質量是多少？
（2）處理后的溶液的溶質質量分數(shù)是多少？
（3）給回收的溶液貼標簽時，應如何標明？

Answer 1

解析：設原混合廢液中Na₂CO₃的質量為x．
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O
106 44
x 10kg+10.22kg-20kg=0.22kg
=，x=0.53kg
（2）設處理后的溶液中Na₂SO₄的質量分數(shù)為y．
由Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O
2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O
得出：H₂SO₄→Na₂SO₄
98 142
10kg×14.7% 20kg?y
=，y=10.65%
（3）標簽內容：10.65%的Na₂SO₄溶液．
答：（1）原混合廢液中Na₂CO₃的質量是0.53kg．（2）處理后溶液的溶質質量分數(shù)是10.65%．（3）10.65%的Na₂SO₄溶液．
分析：（1）反應過程中溶液的總質量減少，根據(jù)碳酸鈉與硫酸反應的化學方程式可知：減少的質量是生成二氧化碳的質量，由二氧化碳的質量根據(jù)上述反應可以計算出廢液中碳酸鈉的質量．
（2）由題意知：處理后的溶液中只含硫酸鈉．pH=7說明恰好完全反應，因此可以由硫酸的質量計算出硫酸鈉的質量，進而計算出處理后的溶液中硫酸鈉的質量分數(shù)．
（3）標明物質名稱和質量分數(shù)即可．
點評：本題主要考查含雜質物質的化學方程式計算和溶質質量分數(shù)的計算，難度較大．
注意：處理后的溶液中的溶質硫酸鈉由兩部分組成，一部分由硫酸和碳酸鈉反應生成，另一部分由硫酸和氫氧化鈉反應生成．