Question

【题目】实验窒常会产生含硫酸的废水，需经处理至中性。某兴趣小组同学配制一定质量分数的氢氧化钾溶液来处理酸性废水。

（1）定性检测废水

检测废水呈酸性的方法是_____________。

（2）配制200 g质量分数为5.6%的氢氧化钾溶液

①计算

m (KOH)=_______g，V(H2O)=________mL（水的密度近似为1.0 g·mL-1）。

②称取氢氧化钾

调节托盘天平平衡后，将一只烧杯放在托盘天平的左盘，称量其质量。然后______（按操作先后顺序，填字母），直至天平平衡。

A．向烧杯中加氢氧化钾同体 B．按需要添加砝码、移动游码

③量取水；④溶解；⑤转移。

（3）定量测定废水

取酸性废水样品100 g，逐滴加入5.6%的氢氧化钾溶液，废水中硫酸的质量分数变化如右下图所示。（假设废水中其他成分不与氢氧化钾反应且不含硫酸钾）

①P点对应溶液中一定存在的阳离子有_______（填离子符号）。

②酸性废水中硫酸的质量分数为______（用百分数表示，保留到0.1%）。

③计算当废水处理至中性时，溶液中硫酸钾的质量分数（写出计算过程，结果用百分数表示，保留到0.l%）。

Answer 1

【答案】（1）取样，滴人紫色石蕊试液，若变红则呈酸性（或其他合理答案）

（2）①11.2 188.8 ②BA

（3）①K+、H+ ②4.9% ③4.4%

【解析】

（1）检验溶液的酸碱性可用酸碱指示剂。废水中含有硫酸，那么可用紫色石蕊试液，方法是：取样，滴人紫色石蕊试液，若变红则呈酸性；

（2）①配制200 g质量分数为5.6%的氢氧化钾溶液，

需要的溶质氢氧化钾的质量=200g 5.6%=11.2g；

需要的溶剂水的质量=200g-11.2g=188.8g ，水的体积= =188.8ml ；

②要称取11.2g的氢氧化钾，调节托盘天平平衡后，要先按需要添加砝码、移动游码，然后向烧杯中加氢氧化钾固体直至天平平衡；

（3）①氢氧化钾和稀硫酸反应生成硫酸钾和水。由图可知P点时溶液中还含有硫酸，那么溶液含有的溶质有硫酸和硫酸钾，硫酸中的阳离子是氢离子，表示为H+；硫酸钾中的阳离子是钾离子，表示为K+；

②由图可知当氢氧化钾和稀硫酸恰好完全反应时，消耗的氢氧化钾溶液的质量为100g；利用化学方程式，根据氢氧化钾与硫酸反应的质量比即可计算出稀硫酸中溶质的质量。

100g氢氧化钾溶液中溶质的质量==5.6g

设酸性废水中硫酸的质量为x，生成的硫酸钾的质量为y；

2KOH + H2SO4 == K2SO4 + 2H2O

112 98 174

5.6g x y

x=4.9g

酸性废水中硫酸的质量分数= 4.9%；

③ y=8.7g

反应后溶液的质量=100g+100g=200g

处理至中性时，溶液中硫酸钾的质量分数= 4.4%

答：酸性废水中硫酸的质量分数为4.9%；处理至中性时，溶液中硫酸钾的质量分数为4.4% 。