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初中物理成都物理高考模擬考點

更新時間:2024-08-19 文章作者: 信息來源: 閱讀次數:

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題目:wYP物理好資源網(原物理ok網)

某工廠排放的廢水中含有一定量的硫酸和硫酸鐵。為了減少污染,需要用堿液來中和盡可能地減少廢水中硫酸和硫酸鐵的含量。假設所用的堿液的濃度恰好為0.01mol/L,已知廢水中硫酸的含量為0.05mol/L,硫酸鐵的質量分數為0.5%。試求需要加入多少升這種堿液?wYP物理好資源網(原物理ok網)

解析:wYP物理好資源網(原物理ok網)

首先,我們需要了解廢水中硫酸和硫酸鐵的性質,以及堿液中和反應的過程。wYP物理好資源網(原物理ok網)

1. 廢水中硫酸的性質:硫酸是一種酸,其化學式為H2SO4,是一種二元強酸,可以電離出氫離子(H+)。wYP物理好資源網(原物理ok網)

2. 廢水中硫酸鐵的性質:硫酸鐵是一種鹽,其化學式為Fe2(SO4)3,其中鐵離子(Fe3+)可以水解生成氫氧化鐵沉淀。wYP物理好資源網(原物理ok網)

3. 堿液中和反應的過程:當堿液與廢水混合時,堿液中的OH-離子會中和廢水中的H+離子,生成水和鹽。同時,由于廢水中含有硫酸鐵,鐵離子會與OH-離子反應生成氫氧化鐵沉淀。wYP物理好資源網(原物理ok網)

OH- + H2SO4 = H2O + SO42-wYP物理好資源網(原物理ok網)

2OH- + Fe3+ + 3H2O = Fe(OH)3(沉淀) + 3H2OwYP物理好資源網(原物理ok網)

已知堿液的濃度為0.01mol/L,廢水中硫酸的含量為0.05mol/L,則廢水中H+的物質的量為:wYP物理好資源網(原物理ok網)

n(H+)=n(H2SO4)=0.05mol/L × V(廢水) = 0.05VmolwYP物理好資源網(原物理ok網)

已知廢水中硫酸鐵的質量分數為0.5%,則廢水中Fe3+的質量為:wYP物理好資源網(原物理ok網)

m(Fe3+)=n(Fe3+) × M(Fe3+) = 0.5% × m(廢水) × M(Fe3+) = 0.5% × 廢水質量 × 40g/molwYP物理好資源網(原物理ok網)

根據方程式中的OH-和Fe3+的系數關系,可得到需要加入的堿液體積為:wYP物理好資源網(原物理ok網)

V = (0.05Vmol × 2 - 0.5% × 廢水質量 × 40g/mol) / (0.01mol/L × 1L/dm^3) = (10V - 5g) / 1LwYP物理好資源網(原物理ok網)

所以,需要加入的堿液體積為:(10V - 5g) / 1L。wYP物理好資源網(原物理ok網)

答案:需要加入約5升這種堿液。wYP物理好資源網(原物理ok網)


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