Question

2005年1月1日起，各地环保部门开始对实验室类污染实施严格的环境监管．某校实验室里有含氢氧化钠和碳酸钠的混合废液10.22 kg，该校用某化工厂废弃的溶质质量分数为14.7%的稀硫酸来处理，并回收处理后的溶液．当向混合废液中加入10 kg稀硫酸时，测得溶液的pH=7，此时溶液总质量为20 kg．
（1）原混合废液中碳酸钠的质量是多少？
（2）处理后的溶液的溶质质量分数是多少？
（3）给回收的溶液贴标签时，应如何标明？

Answer 1

解析：设原混合废液中Na₂CO₃的质量为x．
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O
106 44
x 10kg+10.22kg-20kg=0.22kg
=，x=0.53kg
（2）设处理后的溶液中Na₂SO₄的质量分数为y．
由Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O
2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O
得出：H₂SO₄→Na₂SO₄
98 142
10kg×14.7% 20kg?y
=，y=10.65%
（3）标签内容：10.65%的Na₂SO₄溶液．
答：（1）原混合废液中Na₂CO₃的质量是0.53kg．（2）处理后溶液的溶质质量分数是10.65%．（3）10.65%的Na₂SO₄溶液．
分析：（1）反应过程中溶液的总质量减少，根据碳酸钠与硫酸反应的化学方程式可知：减少的质量是生成二氧化碳的质量，由二氧化碳的质量根据上述反应可以计算出废液中碳酸钠的质量．
（2）由题意知：处理后的溶液中只含硫酸钠．pH=7说明恰好完全反应，因此可以由硫酸的质量计算出硫酸钠的质量，进而计算出处理后的溶液中硫酸钠的质量分数．
（3）标明物质名称和质量分数即可．
点评：本题主要考查含杂质物质的化学方程式计算和溶质质量分数的计算，难度较大．
注意：处理后的溶液中的溶质硫酸钠由两部分组成，一部分由硫酸和碳酸钠反应生成，另一部分由硫酸和氢氧化钠反应生成．