Question

【題目】某化學實驗室用稀硫酸處理含有氫氧化鈉的廢水。現取廢水樣品80g倒入燒杯中，加入幾滴無色酚酞溶液，然后逐滴加入9.8%的稀硫酸，反應過程中溶液的pH變化如圖所示。

(1)當恰好完全反應時，溶液的顏色變化是____________。

(2)求廢水中氫氧化鈉的質量分數_______ (寫出計算過程)。

(3)往上述80g廢水中逐漸加入稀硫酸至過量，請在答題卡中畫出Na2SO4質量隨加入稀硫酸質量變化的曲線_______。

(4)下表為市面上濃硫酸和濃鹽酸的有關數據:

物質	純度	價格(元/kg)
濃硫酸(工業級)	98%	0.6
濃鹽酸(工業級)	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,每天可節約________元(保留整數)。

Answer 1

【答案】紅色變為無色 10% 濃硫酸 373

【解析】

(1)當恰好完全反應時，為中性，而酚酞在中性環境為無色，所以溶液的顏色變化是無色；

(2)根據圖可知，加入100g硫酸時恰好完全反應，消耗的硫酸的質量為100g×9.8%=9.8g，設廢水中氫氧化鈉的質量分數為x，生成的硫酸鈉的質量為y，

x=10%，y=14.2g，

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

；

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

a=1t，b=0.73t，

所用硫酸的價值為1t×1000kg/t×0.6元/kg=600元，所用鹽酸的價值為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，每天可節約600元-292元=308元。