Question

某地一輛滿載濃硫酸的罐車翻到，導致25t溶質的質量分數為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溶質的質量分數為98%的濃硫酸中含H₂SO₄的質量為

 

；
（2）計算：中和泄漏的硫酸，理論上需要多少噸氫氧化鈣；
（3）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噸碳酸鈣粉末，則m₁、m₂、m₃的數值大小關系為

 

．

Answer 1

分析：稀釋前后的硫酸溶液中，硫酸的質量是不變的，所以，中和掉的硫酸就是25噸98%的濃硫酸中的硫酸；根據反應的化學方程式，由硫酸的質量計算氫氧化鈣的質量．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后，經過化學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量關系如何．

解答：解：（1）25t質量分數為98%的濃硫酸中硫酸的質量=25t×98%=24.5t
   （2）設理論上需要氫氧化鈣的質量為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．
（3）設一定量硫酸的質量為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．
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
74：98=m₁t：m             56：98=m₂t：m          100：98=m₃t：m
解之得m₁=

74m

98

t          解之得m₂=

56m

98

 t              解之得m₃=

100m

98

t
則m₁、m₂、m₃的數值大小關系為：m₃＞m₁＞m₂
答：m₁、m₂、m₃的數值大小關系為：m₃＞m₁＞m₂．
故答案為：
（1）24.5t
（2）解：設理論上需要氫氧化鈣的質量為x
H₂SO₄+Ca（OH）₂═CaSO₄+2H₂O
98    74
24.5  x
74：98=x：24.5t
x=18.5t
（3）m₃＞m₁＞m₂

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