3.工業(yè)上鍍銅車間的廢水中常含有氯化銅和鹽酸,為測定其中兩種成分的含量,實驗過程及處理數(shù)據(jù)如下(假設(shè)氯化銅溶液為中性).

(1)上述反應(yīng)中發(fā)生中和反應(yīng)的化學(xué)方程式為2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O.
(2)第二次加入熟石灰時產(chǎn)生藍(lán)色沉淀質(zhì)量(x)的比例式$\frac{74}{98}$=$\frac{14.8g}{x}$.
(3)在第一次加入熟石灰時溶液中的各溶質(zhì)的變化情況是氯化銅質(zhì)量不變,稀鹽酸質(zhì)量減少至0,氯化鈣質(zhì)量增加.
(4)該廢水中氯化銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為27%.
(5)加入熟石灰14.8g充分反應(yīng)后過濾.蒸發(fā)2.6g水后,所得溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為33.3%.

分析 由于氫氧化銅能夠和酸反應(yīng),所以當(dāng)溶液為酸性環(huán)境時,不會先生成氫氧化銅,因此鹽酸與氯化銅的混合溶液加入氫氧化鈣時,氫氧化鈣先和鹽酸反應(yīng),等到酸性環(huán)境不在的情況,氫氧化鈣才和氯化銅反應(yīng).由于對應(yīng)的和氯化銅反應(yīng)的氫氧化鈣的質(zhì)量已知,可以根據(jù)與氯化銅反應(yīng)的氫氧化鈣的質(zhì)量和對應(yīng)的化學(xué)方程式求算氯化銅和生成的氫氧化銅的質(zhì)量,進(jìn)而求算其質(zhì)量分?jǐn)?shù).最后的溶液中氯化鈣的質(zhì)量可以根據(jù)鈣元素和氯元素守恒計算,這樣可以避免計算的繁雜.

解答 解:
中和反應(yīng)是指酸和堿的反應(yīng),所以上述反應(yīng)中發(fā)生中和反應(yīng)只是鹽酸和氫氧化鈣的反應(yīng),是鹽酸和氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣和水,對應(yīng)的化學(xué)方程式為 2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O.
由于氫氧化銅能夠和酸反應(yīng),所以當(dāng)溶液為酸性環(huán)境時,不會先生成氫氧化銅,因此鹽酸與氯化銅的混合溶液加入氫氧化鈣時,氫氧化鈣先和鹽酸反應(yīng),等到酸性環(huán)境不在的情況,氫氧化鈣才和氯化銅反應(yīng).由于對應(yīng)的和氯化銅反應(yīng)的氫氧化鈣的質(zhì)量已知,可以根據(jù)與氯化銅反應(yīng)的氫氧化鈣的質(zhì)量和對應(yīng)的化學(xué)方程式求算氯化銅和生成的氫氧化銅的質(zhì)量,進(jìn)而求算其質(zhì)量分?jǐn)?shù).
設(shè)氯化銅的質(zhì)量為y,生成的氫氧化銅的質(zhì)量為x.
由于和氯化銅反應(yīng)的氫氧化鈣是14.8g,所以求算氯化銅和生成的氫氧化銅都要用14.8g求算
CuCl2+Ca(OH)2=Cu(OH)2↓+CaCl2
135        74              98
y           14.8g          x
第二次加入熟石灰時產(chǎn)生藍(lán)色沉淀質(zhì)量(x)的比例式 $\frac{74}{98}$=$\frac{14.8g}{x}$.
x=19.6g
$\frac{135}{74}$=$\frac{y}{14.8g}$
y=27g
該廢水中氯化銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是$\frac{27g}{100g}$×100%=27%.
由于氫氧化銅能夠和酸反應(yīng),所以當(dāng)溶液為酸性環(huán)境時,不會先生成氫氧化銅,因此鹽酸與氯化銅的混合溶液加入氫氧化鈣時,氫氧化鈣先和鹽酸反應(yīng),等到酸性環(huán)境不在的情況,氫氧化鈣才和氯化銅反應(yīng).所以在第一次加入熟石灰時,此時氫氧化鈣只是和鹽酸能反應(yīng)生成氯化鈣,所以溶液中氯化銅的質(zhì)量不變,而鹽酸由于被反應(yīng),所以質(zhì)量逐漸減少至0,同時生成的氯化鈣質(zhì)量慢慢增加.
當(dāng)加入熟石灰14.8g充分反應(yīng)后過濾.蒸發(fā)2.6g水后,由于工消耗氫氧化鈣7.4g+14.8g共22.2g,根據(jù)質(zhì)量守恒可知氫氧化鈣中的鈣元素全部轉(zhuǎn)化為氯化鈣中的鈣元素.所以可得關(guān)系式為Ca(OH)2∽∽CaCl2
設(shè)生成的氯化鈣的質(zhì)量為z.
Ca(OH)2∽∽CaCl2
74                   111
22.2g                z
$\frac{74}{111}$=$\frac{22.2g}{z}$
z=33.3g
所得溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{33.3g}{100g+7.4g+14.8g-19.6g-2.6g}$×100%=33.3%.
故答案為:
(1)2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O.
(2)$\frac{74}{98}$=$\frac{14.8g}{x}$.
(3)氯化銅質(zhì)量不變,稀鹽酸質(zhì)量減少至0,氯化鈣質(zhì)量增加.
(4)27%.
(5)33.3%.

點評 根據(jù)化學(xué)方程式計算時,第一要正確書寫化學(xué)方程式,第二要使用正確的數(shù)據(jù),第三計算過程要完整.

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