Question

化學小組同學為鑒定某工廠排出的無色污水成分，他們查閱該工廠的有關資料后，推測出污水中可能含有HCl、Na₂SO₄、NaOH、Na₂CO₃中的一種或幾種物質，同學們取污水進行了如下探究（已知Na₂SO₄溶液呈中性）：

（１）測污水的pH：取一張pH 試紙，放在玻璃片上，　　　　，讀數為pH＝２，由此可知：污水中一定有　　　　，可能有Na₂SO₄。

（２）檢驗Na₂SO₄是否存在：甲同學在一支試管中取少量污水，向試管中滴加少量的   溶液，振蕩，產生了白色沉淀，反應的化學方程式為　　　　　　　　（合理即可），證明污水中有Na₂SO₄存在。乙同學用物理方法也得到了同樣的結論，他的實驗操作及現象是               。通過探究，同學們確定了污水的成分。為使排放的污水中不含酸或堿，可向污水中加過量的　　　　（合理即可）。

Answer 1

（1）用玻璃棒蘸取污水樣品，滴在pH試紙上，與標準比色卡比較　HCl　（2）BaCl₂［Ba(OH)₂或Ba(NO₃)₂］　BaCl₂+Na₂SO₄ ═BaSO₄↓+2NaCI（合理即可）　取少量污水于試管中蒸干（或在玻璃片上滴幾滴污水晾干），有白色固體析出　石灰石（或廢鐵屑）

解析：（1）用pH試紙測溶液pH時，取一張pH試紙，放在玻璃片上（或白瓷板上），用玻璃棒蘸取待測液，滴在pH試紙上，與標準比色卡對照，讀出待測液的pH；污水的pH=2，即污水呈酸性，說明污水中一定含有HCl，HCl與NaOH、Na₂CO₃反應，所以污水中不含有NaOH、Na₂CO₃，由于硫酸鈉溶液呈中性且不與HCl反應，所以不能確定污水中是否含有硫酸鈉。（2）利用硫酸鈉與氯化鋇溶液（或硝酸鋇溶液或氫氧化鋇溶液）反應生成硫酸鋇白色沉淀，檢驗污水中含有硫酸鈉；污水中含有HCl，可能含有硫酸鈉，取少量污水放置在試管中（或玻璃片上），加熱蒸干（或晾干），水和HCl擴散到空氣中，如果污水中含有硫酸鈉，最后有白色固體析出，如果污水中不含有硫酸鈉，最后沒有白色固體析出；由于污水含有HCl，呈酸性，可以加入與HCl反應的物質，使污水呈中性后再排放，加入的物質可以是石灰石或廢鐵屑等，不能加入熟石灰等，如果加入的熟石灰過量，會導致污水呈堿性。