Question

15．某地一辆满载浓硫酸的罐车翻倒，导致25吨溶质的质量分数为98%、密度为1.84g/ml的浓硫酸泄漏，并向路基两边蔓延，接到报警后消防官兵立即赶来并用石灰浆（主要成分为氢氧化钙）中和硫酸解除了险情．请回答：
（1）理论上这车翻倒的浓硫酸可稀释配制成245吨 10%的稀硫酸；
（2）计算：中和泄漏的硫酸，理论上需要多少吨氢氧化钙；
（3）处理一定量的硫酸，理论上既可用m₁吨的氢氧化钙粉末，也可选用m₂吨的氧化钙粉末，还可用m₃吨碳酸钙粉末，则m₁、m₂、m₃的数值大小关系为m₃＞m₁＞m₂．

Answer 1

分析 （1）根据稀释前后的硫酸溶液中，硫酸的质量是不变的进行解答；
（2）根据反应的化学方程式，由硫酸的质量计算氢氧化钙的质量进行解答；
（3）根据一定量的硫酸分别与氢氧化钙粉末、氧化钙粉末、碳酸钙粉末完全反应后，经过化学方程式的计算得出氢氧化钙粉末、氧化钙粉末、碳酸钙粉所消耗的质量关系如何．

解答 解：（1）25t质量分数为98%的浓硫酸中硫酸的质量=25t×98%=24.5t，稀释成10%的稀硫酸的质量=$\frac{24.5t}{10%}$=245t；故填：245；
   （2）设理论上需要氢氧化钙的质量为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，理论上需要约18.5吨氢氧化钙．
（3）设一定量硫酸的质量为m，分别与m₁吨氢氧化钙粉末、m₂吨氧化钙粉末、m₃吨碳酸钙粉末恰好完全反应．
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
则m₁、m₂、m₃的数值大小关系为：m₃＞m₁＞m₂
答：m₁、m₂、m₃的数值大小关系为：m₃＞m₁＞m₂．
故答案为：m₃＞m₁＞m₂．

点评 考察学生化学方程式与溶液的溶质质量分数的综合计算，计算过程较为简单，但（3）步需全面解答计算，步骤复杂最后结果注意符合题目要求．此题能锻炼学生的良好思维及解题能力．