Question

3．工業(yè)上鍍銅車間的廢水中常含有氯化銅和鹽酸，為測(cè)定其中兩種成分的含量，實(shí)驗(yàn)過(guò)程及處理數(shù)據(jù)如下（假設(shè)氯化銅溶液為中性）．

（1）上述反應(yīng)中發(fā)生中和反應(yīng)的化學(xué)方程式為2HCl+Ca（OH）₂=CaCl₂+2H₂O．
（2）第二次加入熟石灰時(shí)產(chǎn)生藍(lán)色沉淀質(zhì)量（x）的比例式$\frac{74}{98}$=$\frac{14.8g}{x}$．
（3）在第一次加入熟石灰時(shí)溶液中的各溶質(zhì)的變化情況是氯化銅質(zhì)量不變，稀鹽酸質(zhì)量減少至0，氯化鈣質(zhì)量增加．
（4）該廢水中氯化銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為27%．
（5）加入熟石灰14.8g充分反應(yīng)后過(guò)濾．蒸發(fā)2.6g水后，所得溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為33.3%．

Answer 1

分析 由于氫氧化銅能夠和酸反應(yīng)，所以當(dāng)溶液為酸性環(huán)境時(shí)，不會(huì)先生成氫氧化銅，因此鹽酸與氯化銅的混合溶液加入氫氧化鈣時(shí)，氫氧化鈣先和鹽酸反應(yīng)，等到酸性環(huán)境不在的情況，氫氧化鈣才和氯化銅反應(yīng)．由于對(duì)應(yīng)的和氯化銅反應(yīng)的氫氧化鈣的質(zhì)量已知，可以根據(jù)與氯化銅反應(yīng)的氫氧化鈣的質(zhì)量和對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式求算氯化銅和生成的氫氧化銅的質(zhì)量，進(jìn)而求算其質(zhì)量分?jǐn)?shù)．最后的溶液中氯化鈣的質(zhì)量可以根據(jù)鈣元素和氯元素守恒計(jì)算，這樣可以避免計(jì)算的繁雜．

解答 解：
中和反應(yīng)是指酸和堿的反應(yīng)，所以上述反應(yīng)中發(fā)生中和反應(yīng)只是鹽酸和氫氧化鈣的反應(yīng)，是鹽酸和氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣和水，對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式為 2HCl+Ca（OH）₂=CaCl₂+2H₂O．
由于氫氧化銅能夠和酸反應(yīng)，所以當(dāng)溶液為酸性環(huán)境時(shí)，不會(huì)先生成氫氧化銅，因此鹽酸與氯化銅的混合溶液加入氫氧化鈣時(shí)，氫氧化鈣先和鹽酸反應(yīng)，等到酸性環(huán)境不在的情況，氫氧化鈣才和氯化銅反應(yīng)．由于對(duì)應(yīng)的和氯化銅反應(yīng)的氫氧化鈣的質(zhì)量已知，可以根據(jù)與氯化銅反應(yīng)的氫氧化鈣的質(zhì)量和對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式求算氯化銅和生成的氫氧化銅的質(zhì)量，進(jìn)而求算其質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
設(shè)氯化銅的質(zhì)量為y，生成的氫氧化銅的質(zhì)量為x．
由于和氯化銅反應(yīng)的氫氧化鈣是14.8g，所以求算氯化銅和生成的氫氧化銅都要用14.8g求算
CuCl₂+Ca（OH）₂=Cu（OH）₂↓+CaCl₂
135        74              98
y           14.8g          x
第二次加入熟石灰時(shí)產(chǎn)生藍(lán)色沉淀質(zhì)量（x）的比例式 $\frac{74}{98}$=$\frac{14.8g}{x}$．
x=19.6g
$\frac{135}{74}$=$\frac{y}{14.8g}$
y=27g
該廢水中氯化銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是$\frac{27g}{100g}$×100%=27%．
由于氫氧化銅能夠和酸反應(yīng)，所以當(dāng)溶液為酸性環(huán)境時(shí)，不會(huì)先生成氫氧化銅，因此鹽酸與氯化銅的混合溶液加入氫氧化鈣時(shí)，氫氧化鈣先和鹽酸反應(yīng)，等到酸性環(huán)境不在的情況，氫氧化鈣才和氯化銅反應(yīng)．所以在第一次加入熟石灰時(shí)，此時(shí)氫氧化鈣只是和鹽酸能反應(yīng)生成氯化鈣，所以溶液中氯化銅的質(zhì)量不變，而鹽酸由于被反應(yīng)，所以質(zhì)量逐漸減少至0，同時(shí)生成的氯化鈣質(zhì)量慢慢增加．
當(dāng)加入熟石灰14.8g充分反應(yīng)后過(guò)濾．蒸發(fā)2.6g水后，由于工消耗氫氧化鈣7.4g+14.8g共22.2g，根據(jù)質(zhì)量守恒可知?dú)溲趸�鈣中的鈣元素全部轉(zhuǎn)化為氯化鈣中的鈣元素．所以可得關(guān)系式為Ca（OH）₂∽∽CaCl₂．
設(shè)生成的氯化鈣的質(zhì)量為z．
Ca（OH）₂∽∽CaCl₂．
74                   111
22.2g                z
$\frac{74}{111}$=$\frac{22.2g}{z}$
z=33.3g
所得溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{33.3g}{100g+7.4g+14.8g-19.6g-2.6g}$×100%=33.3%．
故答案為：
（1）2HCl+Ca（OH）₂=CaCl₂+2H₂O．
（2）$\frac{74}{98}$=$\frac{14.8g}{x}$．
（3）氯化銅質(zhì)量不變，稀鹽酸質(zhì)量減少至0，氯化鈣質(zhì)量增加．
（4）27%．
（5）33.3%．

點(diǎn)評(píng) 根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算時(shí)，第一要正確書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式，第二要使用正確的數(shù)據(jù)，第三計(jì)算過(guò)程要完整．