Question

甲、乙、丙三位同學為一家化工廠的污水設計排污方案，請你就他們的探究過程回答有關問題．
Ⅰ．首先用pH試紙檢測污水的酸堿性．三位同學分別進行如下實驗：
甲：取pH試紙于玻璃片上，用玻璃棒蘸取待測液滴在pH試紙行，測得pH＜7；
乙：取pH試紙于玻璃片上，先用蒸餾水濕潤，再用玻璃棒蘸取待測液滴在pH試紙上，測得pH＜7；
丙：取pH試紙直接浸入待測液中，測得pH＜7．
（1）以上三位同學中操作規范的是______，污水顯______性．
Ⅱ．利用中和反應原理測定污水中污染物（設為鹽酸）的質量分數．
甲、乙兩同學設計的方案如圖甲、乙所示：
（2）甲同學取少量反應后的溶液于試管中，滴加幾滴無色酚酞試液，酚酞變紅色，于是得出“兩種物質已恰好中和”的結論．你認為他的結論是否正確？______，理由是______．
（3）乙同學當觀察到______現象時即恰好完全反應，若此時消耗NaOH溶液2g，則污水中HCl的質量分數為______．
（4）實驗過程中，NaOH溶液必須用膠頭滴管逐滴加入，且要用玻璃棒不斷攪拌，目的是______．
丙同學利用連線在傳感器上的計算機隨機繪制出了如圖丙所示的溶液的pH隨所加的NaOH溶液體積變化的曲線．
（5）從曲線上可知污水的pH=______，M點表示的含義是______．
（6）除去污水中的鹽酸，你建議選用的原料是______．
A．NaOH；B．Ca（OH）₂；C．CuO；D．Fe．

Answer 1

解：（1）測PH值的正確測定方法是：取pH試紙放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取待測溶液沾在pH試紙上，將試紙顯示的顏色與標準比色卡比較，即可得到PH值，所以乙同學、丙同學操作都是錯誤的，用蒸餾水將pH試紙潤濕再測該酸性溶液PH值，結果會偏大；將pH試紙直接浸入溶液中會污染試劑；測得廢水的pH＜7，說明顯酸性；
（2）根據取少量反應后的溶液于試管中，滴加幾滴無色酚酞試液，酚酞變紅色，說明此時的溶液顯堿性，是因為氫氧化鈉溶液過量；
（3）石蕊試液在酸性廢水中出現紅色，當滴加氫氧化鈉的過程中，當溶液由紅色變成紫色時恰好完全反應；
設污水中HCl的質量分數為x，
HCl+NaOH═NaCl+H₂O
36.5 40
20gx 2g×0.04%
= x=0.00365%
所以污水中HCl的質量分數為0.00365%；
（4）為了防止氫氧化鈉過量，使反應充分進行，實驗過程中，NaOH溶液必須用膠頭滴管逐滴加入，且要用玻璃棒不斷攪拌；
（5）從曲線上可知污水的pH=a，即曲線的起點；M點的pH=7，溶液呈現中性，說明酸堿恰好完全反應；
（6）A．NaOH；B．Ca（OH）₂；C．CuO；D．Fe四種物質都能夠和鹽酸發生反應，但從經濟的角度考慮，氫氧化鈣最便宜，所以性質B．；
故答案為：（1）甲；酸；（2）不正確；氫氧化鈉溶液過量使酚酞試液變成紅色；（3）溶液由紅色變成紫色；0.00365%；（4）防止氫氧化鈉過量，使反應充分進行；（5）a；恰好完全反應；（6）B．
分析：（1）根據PH值的正確測定方法來考慮，否則測得的結果會產生誤差；根據pH和溶液酸堿性的關系分析；
（2）根據酚酞試液在堿性溶液為紅色分析結論的正確性；
（3）根據紫色石蕊試液在酸性、堿性、中性溶液中的顏色分析反應的程度并通過化學方程式進行計算；
（4）根據實驗的注意事項分析玻璃棒的作用；
（5）根據坐標分析；
（6）根據酸的性質及可操作性、經濟性等分析；
點評：本題考查了酸堿度的測定方法的評價，酸堿性與pH的關系以及酸堿中和反應的運用等，綜合性較強，但難度不大，關鍵還是熟練掌握溶液酸堿性、酸堿度測定的方法及酸堿中和反應的原理．