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某化工厂排放的废水中只含有盐酸和MgCl2两种物质.小明同学向采集来的62.8g废水样品中,慢慢加入20%的NaOH溶液至恰好完全反应时,消耗NaOH溶液60g.将生成的沉淀物过滤出,经水洗、干燥后称重为5.8g.
(1)写出向废水中加入NaOH溶液发生反应的化学方程式:
 
;
(2)请求出上述废水样品完全反应后的溶液里溶质的质量分数(要有计算过程)
【相对分子质量:MgCl2-95、NaOH-40、HCl-36.5、NaCl-58.5、Mg(OH)2-58、H2O-18.】
分析:废水中的盐酸和MgCl2两种物质都可与加入的氢氧化钠溶液发生反应,盐酸与氢氧化钠发生中和反应,生成氯化钠和水,而只有MgCl2与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁沉淀,同时生成氯化钠;因此恰好完全反应时所得溶液为氯化钠溶液,其中溶质氯化钠质量为两个反应生成氯化钠的质量和,利用质量守恒计算出所得溶液的质量,最后使用溶液中溶质质量分数公式,计算废水样品完全反应后的溶液里溶质的质量分数.
解答:解:(1)废水中盐酸与氢氧化钠可以发生中和反应,方程式为HCl+NaOH═NaCl+H2O;氯化镁与氢氧化钠发生复分解反应,方程式为MgCl2+2NaOH═2NaCl+Mg(OH)2↓;
故答案为:HCl+NaOH═NaCl+H2O,MgCl2+2NaOH═2NaCl+Mg(OH)2↓;
(2)设生成5.8g沉淀氢氧化镁沉淀时,消耗氢氧化钠溶液的质量为x,生成氯化钠的质量为y
MgCl2+2NaOH═2NaCl+Mg(OH)2↓
       80     117    58
     x×20%    y    5.8g
80
x×20%
=
58
5.8g
  x=40g
117
y
=
58
5.8g
y=11.7g
则与盐酸反应的氢氧化钠溶液的质量=60g-40g=20g,设生成氯化钠的质量为z
HCl+NaOH═NaCl+H2O
     40   58.5
20g×20%   z
40
20g×20%
=
58.5
z
  z=5.85g
废水样品完全反应后的溶液里溶质的质量分数=
11.7g+5.85g
62.8g+60g-5.8g
×100%=15%
答:废水样品完全反应后的溶液里溶质的质量分数为15%.
点评:根据质量守恒定律,废水样品完全反应后的溶液里溶质的质量=所取废水的质量+所加入氢氧化钠溶液的质量-生成沉淀的质量.
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某化工厂排放的废水中含有HCl会造成水体的严重污染.经测定,某工厂产生的废水中,HCl的质量分数为0.73%,为保证该厂每天产生的100吨废水无害排放,必须对废水进行处理.已知Ca(OH)2粉末的市场价为400元/吨,10%的NaOH溶液的市场价为300元/吨.若仅从成本考虑,选用何种原料更加经济?通过计算说明.
 
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我市某化工厂排放的废水中含有HCl,化验员小李对本厂排放的废水中HCl的质量分数进行测定:将20mL废水(假定其密度为1g/cm3)样品置于锥形瓶中,用质量分数为1%的氢氧化钠溶液进行中和,共用去氢氧化钠溶液8g(假设废水中不含其他能与氢氧化钠溶液反应的物质).
(1)计算该废水中含HCl的质量分数.
(2)该厂每天产生废水100吨,若直接排放将对环境造成污染,必须进行无害化处理后才能进行排放,现准备用氢氧化钙粉末或质量分数为10%的氢氧化钠溶液进行中和.有关数据如下表所示:
物质 物质(或溶质)的相对分子质量 市场参考价(元/吨)
氢氧化钙粉末 74 200
10%的氢氧化钠溶液 40 100
你将选择
 
(写化学式)来中和废水中的HCl,请通过计算说明选择理由:

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(1)计算该废水中含HCl的质量分数.
(2)该厂每天产生废水100吨,若直接排放将对环境造成污染,必须进行无害化处理后才能进行排放,现准备用氢氧化钙粉末或质量分数为10%的氢氧化钠溶液进行中和.有关数据如下表所示:
物质物质(或溶质)的相对分子质量市场参考价(元/吨)
氢氧化钙粉末74200
10%的氢氧化钠溶液40100
你将选择______(写化学式)来中和废水中的HCl,请通过计算说明选择理由:

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