Question

【題目】某化學(xué)實(shí)驗(yàn)室用稀硫酸處理含有氫氧化鈉的廢水。現(xiàn)取廢水樣品80g倒入燒杯中，加入幾滴無(wú)色酚酞溶液，然后逐滴加入9.8%的稀硫酸，反應(yīng)過(guò)程中溶液的pH變化如圖所示。

(1)當(dāng)恰好完全反應(yīng)時(shí)，溶液的顏色變化是____________。

(2)求廢水中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)_______ (寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)。

(3)往上述80g廢水中逐漸加入稀硫酸至過(guò)量，請(qǐng)?jiān)诖痤}卡中畫(huà)出Na2SO4質(zhì)量隨加入稀硫酸質(zhì)量變化的曲線_______。

(4)下表為市面上濃硫酸和濃鹽酸的有關(guān)數(shù)據(jù):

物質(zhì)	純度	價(jià)格(元/kg)
濃硫酸(工業(yè)級(jí))	98%	0.6
濃鹽酸(工業(yè)級(jí))	98%	0.4

若工廠每天需處理上述廢水8噸,選用__________(填“濃硫酸”或“濃鹽酸”)更合算,每天可節(jié)約________元(保留整數(shù))。

Answer 1

【答案】紅色變?yōu)闊o(wú)色 10% 濃硫酸 373

【解析】

(1)當(dāng)恰好完全反應(yīng)時(shí)，為中性，而酚酞在中性環(huán)境為無(wú)色，所以溶液的顏色變化是無(wú)色；

(2)根據(jù)圖可知，加入100g硫酸時(shí)恰好完全反應(yīng)，消耗的硫酸的質(zhì)量為100g×9.8%=9.8g，設(shè)廢水中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x，生成的硫酸鈉的質(zhì)量為y，

x=10%，y=14.2g，

(3)往上述80g廢水中逐漸加入稀硫酸至過(guò)量，加入硫酸之前，硫酸鈉為0，所以七點(diǎn)為0，至加入硫酸溶液100g，硫酸鈉質(zhì)量達(dá)到最大為14.2g，之后不再變化，Na2SO4質(zhì)量隨加入稀硫酸質(zhì)量變化的曲線如圖：

；

(4)設(shè)若工廠每天需處理上述廢水8噸，需要的98%硫酸的質(zhì)量為a，需要的30%的鹽酸的質(zhì)量為b，根據(jù)化學(xué)方程式NaOH+HCl=NaCl+H2O，2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O可得：

a=1t，b=0.73t，

所用硫酸的價(jià)值為1t×1000kg/t×0.6元/kg=600元，所用鹽酸的價(jià)值為0.73t×1000kg/t×0.4元/kg=292元，若工廠每天需處理上述廢水8噸，選用 濃鹽酸更合算，每天可節(jié)約600元-292元=308元。