Question

興華化工廠排出的廢水使村旁小河里的魚蝦頻頻死亡．李文同學(xué)通過實驗證明該廢水中含有硫酸銅．
（1）請你幫他完成實驗報告

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	結(jié)論
①取2mL廢水加入試管中，滴入適量氫氧化鈉溶液	______	______
②取2mL廢水加入另一試管中，滴入適量硝酸鋇溶液	______	______

（2）甲、乙、丙三位同學(xué)分別提出下列三種治理這種廢水的方案：
甲：加適量燒堿沉淀后排放
乙：加適量生石灰沉淀后排放
丙：加適量氯化鈣沉淀后排放
上述化工產(chǎn)品的市場參考價格：
燒堿15元/kg  生石灰0.3元/kg  氯化鈣4元/kg經(jīng)分析比較，綜合考慮后，你認(rèn)為______同學(xué)提出的方案最合理．理由是______．

Answer 1

【答案】分析：復(fù)分解反應(yīng)的實質(zhì)是離子之間的互換反應(yīng)，銅離子可以與氫氧根離子結(jié)合產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，硫酸根離子可以與鋇離子結(jié)合產(chǎn)生白色沉淀；根據(jù)燒堿或生石灰與硫酸銅的反應(yīng)可以計算出處理相同的廢水所用的費(fèi)用．
解答：解：（1）銅離子可以與氫氧根離子結(jié)合產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，硫酸根離子可以與鋇離子結(jié)合產(chǎn)生白色沉淀，所以本題答案為：①產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，廢水中含Cu²⁺，②產(chǎn)生白色沉淀，廢水中含SO₄^2-；
（2）氯化鈣與硫酸銅反應(yīng)不徹底，故丙不可以，根據(jù)所提供的燒堿的價格，生石灰的價格，計算如果處理1Kg的硫酸銅所需的費(fèi)用，即可作出判斷，
設(shè)處理1Kg硫酸銅需氫氧化鈉的質(zhì)量為xKg
CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄
160    80
1Kg    xKg
          
x=0.5
所需氫氧化鈉費(fèi)用為0.5Kg×15元/kg=7.5元；
設(shè)處理1Kg硫酸銅需氧化鈣的質(zhì)量為yKg
CuSO₄+CaO+H₂O=Cu（OH）₂↓+CaSO₄
160   56
1Kg   y
        
y=0.35
所需生石灰費(fèi)用為：0.35Kg×0.3元/kg=0.105元
比較可以分析，處理相同的廢水，所需生石灰的費(fèi)用比氫氧化鈉低，乙同學(xué)提出的方案最合理，因為生石灰與水反應(yīng)生成
Ca（OH）₂能除去廢水的有毒物質(zhì)，且價格較低，經(jīng)濟(jì)上成本低．
故答案為：（1）①有藍(lán)色沉淀生成；廢水中含有Cu²⁺  ②有白色沉淀生成；廢水中含有SO₄^2-
（2）乙理由：生石灰與水反應(yīng)生成Ca（OH）₂能除去廢水的有毒物質(zhì)，且價格較低，經(jīng)濟(jì)上成本低．
點評：本題考查到了常見物質(zhì)間反應(yīng)的實驗現(xiàn)象，以及實際生產(chǎn)中的有關(guān)應(yīng)用的問題，完成此類題目，要認(rèn)真分析所給物質(zhì)的性質(zhì)，根據(jù)反應(yīng)的方程式進(jìn)行計算，從而得出結(jié)論．