Question

18．某地一輛滿載濃硫酸的罐車翻倒，導(dǎo)至25t溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為98%的濃硫酸泄漏，并向路基兩邊蔓延，接到報警后消防官兵立即趕來，并用石灰漿（主要成分為氫氧化鈣）中和硫酸解除了險情．請回答：
（1）25t溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為98%的濃硫酸中含硫酸的質(zhì)量為24.5t；
（2）處理一定量的硫酸，理論上既可用m₁噸的氫氧化鈣粉末，也可選用m₂噸的氧化鈣粉末，還可用m₃噸的碳酸鈣粉末，則m₁、m₂、m₃的數(shù)值大小關(guān)系為m₃＞m₁＞m₂；
（3）計算：中和泄漏的硫酸，理論上需要多少噸氫氧化鈣？

Answer 1

分析 稀釋前后的硫酸溶液中，硫酸的質(zhì)量是不變的，所以，中和掉的硫酸就是25噸98%的濃硫酸中的硫酸；根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，由硫酸的質(zhì)量計算氫氧化鈣的質(zhì)量．一定量的硫酸分別與氫氧化鈣粉末、氧化鈣粉末、碳酸鈣粉末完全反應(yīng)后，經(jīng)過化學(xué)方程式的計算得出氫氧化鈣粉末、氧化鈣粉末、碳酸鈣粉所消耗的質(zhì)量關(guān)系如何．

解答 解：（1）25t質(zhì)量分數(shù)為98%的濃硫酸中硫酸的質(zhì)量=25t×98%=24.5t
   （2）設(shè)一定量硫酸的質(zhì)量為m，分別與m₁噸氫氧化鈣粉末、m₂噸氧化鈣粉末、m₃噸碳酸鈣粉末恰好完全反應(yīng)．
Ca（OH）₂+H₂SO₄=CaSO₄+2H₂O   CaO+H₂SO₄=CaSO₄+H₂O   CaCO₃+H₂SO₄=CaSO₄+H₂O+CO₂↑
74          98              56   98               100    98
 m₁t        m               m₂t   m                m₃t    m
$\frac{74}{{m}_{1}t}$=$\frac{98}{m}$                       $\frac{56}{{m}_{2}t}$=$\frac{98}{m}$                 $\frac{100}{{m}_{3}t}$=$\frac{98}{m}$
解之得m₁=$\frac{74m}{98}$t          解之得m₂=$\frac{56m}{98}$ t              解之得m₃=$\frac{100m}{98}$t
則m₁、m₂、m₃的數(shù)值大小關(guān)系為：m₃＞m₁＞m₂
答：m₁、m₂、m₃的數(shù)值大小關(guān)系為：m₃＞m₁＞m₂．
（3）設(shè)理論上需要氫氧化鈣的質(zhì)量為x
Ca（OH）₂+H₂SO₄=CaSO₄+2H₂O
74          98
x         24.5t
74：98=x：24.5t
解之得 x=18.5t
答：中和泄漏的硫酸，理論上需要約18.5噸氫氧化鈣．
故答案為：
（1）24.5t
（2）m₃＞m₁＞m₂
（3）解：設(shè)理論上需要氫氧化鈣的質(zhì)量為x
H₂SO₄+Ca（OH）₂═CaSO₄+2H₂O
98    74
24.5  x
74：98=x：24.5t
x=18.5t

點評 考察學(xué)生化學(xué)方程式與溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的綜合計算，計算過程較為簡單，但（3）步需全面解答計算，步驟復(fù)雜最后結(jié)果注意符合題目要求．此題能鍛煉學(xué)生的良好思維及解題能力．