Question

某化学实验室用稀硫酸处理含有氢氧化钠的废水。现取废水样品80g倒入烧杯中，加入几滴无色酚酞溶液，然后逐滴加入9.8%的稀硫酸，反应过程中溶液的pH变化如图所示。

(1)当恰好完全反应时，溶液的颜色变化是____________。

(2)求废水中氢氧化钠的质量分数_______ (写出计算过程)。

(3)往上述80g废水中逐渐加入稀硫酸至过量，请在答题卡中画出Na₂SO₄质量随加入稀硫酸质量变化的曲线_______。

(4)下表为市面上浓硫酸和浓盐酸的有关数据:

物质	纯度	价格(元/kg)
浓硫酸(工业级)	98%	0.6
浓盐酸(工业级)	98%	0.4

若工厂每天需处理上述废水8吨,选用__________(填“浓硫酸”或“浓盐酸”)更合算,每天可节约________元(保留整数)。

Answer

红色变为无色 10% 浓硫酸 373

【解析】

(1)当恰好完全反应时，为中性，而酚酞在中性环境为无色，所以溶液的颜色变化是无色；

(2)根据图可知，加入100g硫酸时恰好完全反应，消耗的硫酸的质量为100g×9.8%=9.8g，设废水中氢氧化钠的质量分数为x，生成的硫酸钠的质量为y，

x=10%，y=14.2g，

(3)往上述80g废水中逐渐加入稀硫酸至过量，加入硫酸之前，硫酸钠为0，所以七点为0，至加入硫酸溶液100g，硫酸钠质量达到最大为14.2g，之后不再变化，Na2SO4质量随加入稀硫酸质量变化的曲线如图：

；

(4)设若工厂每天需处理上述废水8吨，需要的98%硫酸的质量为a，需要的30%的盐酸的质量为b，根据化学方程式NaOH+HCl=NaCl+H2O，2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O可得：

a=1t，b=0.73t，

所用硫酸的价值为1t×1000kg/t×0.6元/kg=600元，所用盐酸的价值为0.73t×1000kg/t×0.4元/kg=292元，若工厂每天需处理上述废水8吨，选用 浓盐酸更合算，每天可节约600元-292元=308元。