Question

酸性廢水會對環(huán)境造成危害．某酸性廢水中主要含有H⁺、Na⁺、K⁺、Cl^-、SO₄^2-五種離子，已知：c（Na⁺）=0.010mol/L、c（K⁺）=0.020mol/L、c（Cl^-）=0.025mol/L、c（SO₄^2-）=0.050mol/L．
（1）試計算上述廢水中c（H⁺）=

 

（不考慮其他離子）．
（2）取上述廢水a(chǎn) L，加入氫氧化鈣溶液，當溶液的pH=7時，生成硫酸鈣的質(zhì)量為

 

（用含a的代數(shù)式表示）．

Answer 1

考點：物質(zhì)的量濃度的相關(guān)計算,化學方程式的有關(guān)計算

專題：計算題

分析：（1）根據(jù)電荷守恒，溶液中一定滿足：c（K⁺）+c（Na⁺）+c（H⁺）=c（Cl^-）+2c（SO₄^2-），據(jù)此進行計算．
（2）計算出aL溶液中含有氫離子的物質(zhì)的量、硫酸根離子的物質(zhì)的量，再根據(jù)酸堿中和反應(yīng)計算出消耗氫氧化鈣的物質(zhì)的量，然后判斷鈣離子與硫酸根離子過量情況，根據(jù)不足量計算出生成硫酸鈣的物質(zhì)的量及質(zhì)量．

解答： 解：（1）該溶液中一定遵循電荷守恒，c（K⁺）+c（Na⁺）+c（H⁺）=c（Cl^-）+2c（SO₄^2-），
則c（H⁺）=c（Cl^-）+2c（SO₄^2-）-c（K⁺）-c（Na⁺）=0.025mol/L+0.050mol/L×2-0.010mol/L-0.020mol/L=0.095mol/L，
故答案為：0.095mol/L；
（2）aL廢水中含有氫離子的物質(zhì)的量為：n（H⁺）=0.095mol/L×aL=0.095a mol，含有硫酸根離子的物質(zhì)的量為：n（SO₄^2-）=0.050mol/L×aL=0.05a mol；當溶液的pH=7時，根據(jù)反應(yīng)關(guān)系式Ca（OH）₂～2H⁺可知：加入的氫氧化鈣的物質(zhì)的量為：

1

2

×n（H⁺）=0.0475a mol，顯然硫酸根離子過量，生成硫酸鈣的物質(zhì)的量按照氫氧化鈣的計算，n（CaSO₄）=n（Ca（OH）₂）=0.0475a mol，
生成的硫酸鈣的質(zhì)量為：136g/mol×0.0475a mol=6.46ag，
故答案為：6.46ag．

點評：本題考查了物質(zhì)的量濃度的計算、有關(guān)化學方程式的計算，題目難度中等，注意掌握物質(zhì)的量濃度的概念及計算方法，明確溶液中電荷守恒含義及應(yīng)用方法；（2）為難點和易錯點，注意先判斷過量情況，然后根據(jù)不足量計算出生成硫酸鈣的質(zhì)量．