Question

1．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24.5t；
（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，則m₁、m₂的數值大小關系為m₁＞m₂．

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
$\frac{74}{x}=\frac{98}{24.5t}$
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噸氧化鈣粉末恰好完全反應．
Ca（OH）₂+H₂SO₄=CaSO₄+2H₂O  
74                 98                                     
 m₁•t             m 
$\frac{74}{{m}_{1}•t}=\frac{98}{m}$
解之得m₁=$\frac{74m}{98}$t
CaO+H₂SO₄=CaSO₄+H₂O
56       98
m₂•t    m
$\frac{56}{{m}_{2}•t}=\frac{98}{m}$
解之得m₂=$\frac{56m}{98}$ t
則m₁、m₂的數值大小關系為：m₁＞m₂
答：m₁、m₂的數值大小關系為：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
Ca（OH）₂+H₂SO₄=CaSO₄+2H₂O
74                 98
x                 24.5t
$\frac{74}{x}=\frac{98}{24.5t}$
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）m₁＞m₂

點評 本題考查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．