Question

6．實(shí)驗(yàn)室常會(huì)產(chǎn)生含硫酸的廢水，需經(jīng)處理至中性．某興趣小組同學(xué)配制一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的氫氧化鉀溶液來(lái)處理酸性廢水．
（l）定性檢測(cè)廢水
檢測(cè)廢水呈酸性的方法是取樣，滴入紫色石蕊試液，若變紅則呈酸性（或其他合理答案）．
（2）配制200g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.6%的氫氧化鉀溶液
①計(jì)算
m （KOH）=11.2g，V（H₂O）=188.8mL（水的密度近似為1.0g•mL^-1）．
②稱取氫氧化鉀
調(diào)節(jié)托盤(pán)天平平衡后，將一只燒杯放在托盤(pán)天平的左盤(pán)，稱量其質(zhì)量．然后BA（按操作先后順序，填字母），直至天平平衡．
A．向燒杯中加氫氧化鉀固體    B．按需要添加砝碼、移動(dòng)游碼③量取水；④溶解；⑤轉(zhuǎn)移．
（3）定量測(cè)定廢水
取酸性廢水樣品100g，逐滴加入5.6%的氫氧化鉀溶液，廢水中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化如圖所示．（假設(shè)廢水中其他成分不與氫氧化鉀反應(yīng)且不含硫酸鉀）
①P點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液中一定存在的陽(yáng)離子有K⁺、H⁺（填離子符號(hào)）．
②酸性廢水中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.9%（用百分?jǐn)?shù)表示，保留到0.1%）．
③計(jì)算當(dāng)廢水處理至中性時(shí)，溶液中硫酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程，結(jié)果用百分?jǐn)?shù)表示，保留到0．l%）．

Answer 1

分析 （l）定性檢測(cè)廢水：用酸堿指示劑或者pH試紙均可
（2）熟悉溶液的配制過(guò)程以及注意事項(xiàng)．
（3）定量測(cè)定廢水：根據(jù)消耗的氫氧化鉀的質(zhì)量和對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式求算硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：
（l）定性檢測(cè)廢水
檢測(cè)廢水呈酸性的方法，方法很多，可以借助酸堿指示劑或者pH試紙也可以采用加入鋅鐵等活潑性金屬或者是加入碳酸鹽等，所以：取樣，滴入紫色石蕊試液，若變紅則呈酸性（或其他合理答案）．
（2）配制200g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.6%的氫氧化鉀溶液
①計(jì)算
氫氧化鉀的質(zhì)量為=200g×5.6%=11.2g，水的質(zhì)量為200g-11.2g=188.8g折合體積為188.8mL（水的密度近似為1.0g•mL^-1）．
②稱取氫氧化鉀
調(diào)節(jié)托盤(pán)天平平衡后，將一只燒杯放在托盤(pán)天平的左盤(pán)，稱量其質(zhì)量．添加需要的砝碼和撥動(dòng)游碼后向燒杯中添加氫氧化鉀固體，直至天平平衡．所以為先B后A．
（3）定量測(cè)定廢水
取酸性廢水樣品100g，逐滴加入5.6%的氫氧化鉀溶液，廢水中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化如圖所示．
由圖可以看出逐滴加入5.6%的氫氧化鉀溶液100g時(shí)硫酸恰好完全反應(yīng)．
P點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液，是依舊硫酸還有剩余的，此時(shí)溶液中有生成的硫酸鉀和剩余的硫酸，所以一定存在的陽(yáng)離子有 K⁺、H⁺．
5.6%的氫氧化鉀溶液100g中氫氧化鉀的質(zhì)量100g×5.6%=5.6g
設(shè)100g硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量為x，生成的硫酸鉀的質(zhì)量為y
2KOH+H₂SO₄=K₂SO₄+2H₂O
112       98      174
5.6g       x         y
$\frac{112}{5.6g}$=$\frac{98}{x}$=$\frac{174}{y}$
x=4.9g
y=8.7g
酸性廢水中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 $\frac{4.9g}{100g}$×100%=4.9%．．
當(dāng)廢水處理至中性時(shí)，溶液中硫酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{8.7g}{100g+100g}$×100%≈4.4%
故答案為：
（1）取樣，滴入紫色石蕊試液，若變紅則呈酸性（或其他合理答案）；
（2）①11.2； 188.8； ②BA；
（3）①K⁺、H⁺；②4.9%；③4.4%．

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．