2007년05월13일 18번

[수질오염개론]
산성폐수에 NaOH 0.7%용액 150mL를 사용하여 중화하였다. 같은 산성폐수 중화에 Ca(OH)₂ 의 0.7%용액을 사용한다면 Ca(OH)₂ 용액은 몇 mL가 필요한가? (단, 원자량 Na : 23 , Ca : 40, 폐수비중은 1.0 로 본다.)

① 약 207mL
② 약 137mL
③ 약 92mL
④ 약 81mL

(정답률: 알수없음)

문제 해설

산성폐수에 NaOH 0.7% 용액 150mL를 사용하여 중화하였으므로, NaOH의 몰농도는 0.7/40 = 0.0175 mol/L 이다. 이때 소비된 NaOH의 몰수는 0.0175 x 0.15 = 0.002625 mol 이다.

중화 반응식은 다음과 같다.

H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O

따라서, 1 mol의 H₂SO₄을 중화하기 위해서는 2 mol의 NaOH가 필요하다. 따라서, 0.002625 mol의 NaOH로 중화된 H₂SO₄의 몰수는 0.002625/2 = 0.0013125 mol 이다.

Ca(OH)₂ 용액의 몰농도는 0.7/74 = 0.00946 mol/L 이다. 따라서, 0.0013125 mol의 H₂SO₄을 중화하기 위해서는 0.0013125 x 2/0.00946 = 0.277 L = 277 mL의 Ca(OH)₂ 용액이 필요하다.

하지만, 폐수의 비중이 1.0이므로, 실제로 필요한 Ca(OH)₂ 용액의 양은 277 mL보다 적을 것이다. 따라서, 보기에서 가장 가까운 값인 "약 137mL"이 정답이다.

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