Question

7．化學興趣小組活動中，甲、乙、丙三位同學對某化工廠的污水取樣后進行了相關實驗，請回答下列問題．
Ⅰ．用pH試紙檢測污水的酸堿性．三位同學分別進行如下實驗：
甲同學：取pH試紙于玻璃片上，用玻璃棒蘸取待測液滴在pH試紙上，測得pH＜7；
乙同學：取pH試紙于玻璃片上，先用蒸餾水濕潤，再用玻璃棒蘸取待測液滴在pH試紙上，測得pH＜7；
丙同學：取pH試紙直接浸入待測溶液中，測得pH＜7．
（1）以上三位同學中操作規(guī)范的是甲同學．
Ⅱ．利用中和反應原理測定污水中污染物（設為鹽酸）的質量分數(shù)．甲、乙兩同學設計的方案分別如圖甲、圖乙所示：

（2）同學取少量圖甲所示反應后的溶液于試管中，滴加3滴紫色石蕊試液，溶液呈深藍色，于是得出了“兩種物質已恰好中和”的結論，甲同學的結論是否正確？不正確（選填“正確”或“不正確”），理由是氫氧化鈉已過量．
（3）乙同學按圖乙方案進行實驗，實驗過程中，NaOH溶液必須用膠頭滴管逐漸加入，且要用玻璃棒不斷攪拌，目的是防止氫氧化鈉過量，使反應充分進行．當觀察到溶液剛好由無色變?yōu)榧t色現(xiàn)象時，停止滴加NaOH溶液，此時可認為酸堿恰好完全反應，若實驗中共消耗了NaOH溶液2g，則污水中HCl的質量分數(shù)為0.00365%．
（4）丙同學利用連線在傳感器上的計算機即時繪出了如圖丙所示的溶液pH隨所加的NaOH溶液體積變化的曲線．從曲線上可知污水的pH=a，M點表示的含義是恰好完全反應．
（5）若要除去污水中的鹽酸，從環(huán)保、原材料成本等角度考慮，下列物質中最好選用B（填字母）．
A．NaOH  B．Ca（OH）₂  C．CuO  D．AgNO₃．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)pH值的正確測定方法來考慮，否則測得的結果會產生誤差進行分析；
（2）根據(jù)紫色石蕊試液在堿性溶液為藍色進行分析；
（3）根據(jù)無色酚酞在酸性、堿性、中性溶液中的顏色分析反應的程度并通過化學方程式進行計算；
（4）根據(jù)圖象中的坐標分析；
（5）根據(jù)酸的性質及可操作性、經濟性等分析．

解答 解：（1）測PH值的正確測定方法是：取pH試紙放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取待測溶液沾在pH試紙上，將試紙顯示的顏色與標準比色卡比較，即可得到PH值，所以乙同學、丙同學操作都是錯誤的，用蒸餾水將pH試紙潤濕再測該酸性溶液PH值，結果會偏大，所以操作規(guī)范的是甲同學；
（2）紫色石蕊在堿性環(huán)境中顯藍色，滴加3滴紫色石蕊試液，溶液呈深藍色，說明此時的溶液顯堿性，氫氧化鈉溶液過量；
（3）鹽酸和氫氧化鈉反應生成氯化鈉和水，酚酞試液在酸性廢水中無色，當?shù)渭託溲趸�鈉的過程中，當溶液剛好由無色變?yōu)榧t色時恰好完全反應；
設污水中H₂SO₄的質量分數(shù)為x，
HCl+NaOH═NaCl+H₂O
36.5   40
20gx  2g×0.04%
$\frac{36.5}{20gx}$=
x=0.00365%
所以污水中HCl的質量分數(shù)為0.00365%；
（4）從曲線上可知污水的pH=a，即曲線的起點；M點的pH=7，溶液呈現(xiàn)中性，說明酸堿恰好完全反應；稀鹽酸和氫氧化鈉反應生成氯化鈉和水；
（5）NaOH；Ca（OH）₂；CuO；Fe四種物質都能夠和鹽酸發(fā)生反應，但從經濟的角度考慮，氫氧化鈣最便宜，故選：B．
故答案為：（1）甲；
（2）不正確，氫氧化鈉溶液過量，使紫色石蕊顯藍色；
（3）防止氫氧化鈉過量，使反應充分進行，溶液剛好由無色變?yōu)榧t色，0.00365；
（4）a，恰好完全反應；
（5）B．

點評 本題考查了酸堿度的測定方法的評價，酸堿性與pH的關系以及酸堿中和反應的運用等，綜合性較強，但難度不大，關鍵還是熟練掌握溶液酸堿性、酸堿度測定的方法及酸堿中和反應的原理．