Question

某環保小組監測到一工廠排放的廢水中含有H₂SO₄和CuSO₄．為了測定廢水中CuSO₄的質量分數，該小組取了100g廢水，逐滴加入10%的NaOH溶液至過量．測得生成Cu（OH）₂沉淀質量與所加NaOH溶液質量關系如下圖所示．
（1）與H₂SO₄反應的NaOH溶液質量為______g；100g廢水中H₂SO₄的質量為______g．
（2）計算廢水中CuSO₄的質量分數．

Answer 1

解：（1）由關系圖可知，有8gNaOH溶液與廢水中的硫酸發生反應；
設廢水中硫酸質量為x
2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O
80 98
8g×10% x
80：98=（8g×10%）：x
解之得 x=0.98g
故答案為：8；0.98；
（2）由關系圖可知，與廢水中硫酸銅反應的NaOH溶液的質量=24g-8g=16g，其中NaOH的質量=16g×10%=1.6g
設廢水中硫酸銅的質量為y
CuSO₄+2NaOH=Na₂SO₄+Cu（OH）₂↓
160 80
y 1.6g
160：80=y：1.6g
解之得 y=3.2g
廢水中CuSO₄的質量分數=×100%=3.2%
答：廢水中CuSO₄的質量分數為3.2%．
分析：根據“生成Cu（OH）₂沉淀質量與所加NaOH溶液質量關系”圖，分析反應進行的情況，然后分別根據反應的化學方程式進行計算．
點評：反應的關系圖中，加入8gNaOH溶液時才開始出現沉淀，這表明，之前所加入的NaOH溶液與廢水中的硫酸反應；廢水中硫酸被反應完，所加入的NaOH溶液開始與廢水中的硫酸銅反應，直到加入24gNaOH溶液后反應全部完成．