Question

某化工廠排放的廢水中只含有鹽酸和MgCl₂兩種物質．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時，消耗NaOH溶液60g．將生成的沉淀物過濾出，經水洗、干燥后稱重為5.8g．
（1）寫出向廢水中加入NaOH溶液發生反應的化學方程式：

 

；
（2）請求出上述廢水樣品完全反應后的溶液里溶質的質量分數（要有計算過程）
【相對分子質量：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MgCl₂兩種物質都可與加入的氫氧化鈉溶液發生反應，鹽酸與氫氧化鈉發生中和反應，生成氯化鈉和水，而只有MgCl₂與氫氧化鈉溶液反應生成氫氧化鎂沉淀，同時生成氯化鈉；因此恰好完全反應時所得溶液為氯化鈉溶液，其中溶質氯化鈉質量為兩個反應生成氯化鈉的質量和，利用質量守恒計算出所得溶液的質量，最后使用溶液中溶質質量分數公式，計算廢水樣品完全反應后的溶液里溶質的質量分數．

解答：解：（1）廢水中鹽酸與氫氧化鈉可以發生中和反應，方程式為HCl+NaOH═NaCl+H₂O；氯化鎂與氫氧化鈉發生復分解反應，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）設生成5.8g沉淀氫氧化鎂沉淀時，消耗氫氧化鈉溶液的質量為x，生成氯化鈉的質量為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
則與鹽酸反應的氫氧化鈉溶液的質量=60g-40g=20g，設生成氯化鈉的質量為z
HCl+NaOH═NaCl+H₂O
     40   58.5
20g×20%   z

40

20g×20%

=

58.5

z

  z=5.85g
廢水樣品完全反應后的溶液里溶質的質量分數=

11.7g+5.85g

62.8g+60g-5.8g

×100%=15%
答：廢水樣品完全反應后的溶液里溶質的質量分數為15%．

點評：根據質量守恒定律，廢水樣品完全反應后的溶液里溶質的質量=所取廢水的質量+所加入氫氧化鈉溶液的質量-生成沉淀的質量．