Question

某工廠排放的廢硫酸，擬選用下列物質與之反應：

物質	相對分子質量	市場參考價（元/噸）
CaCO3	100	1.8
Ca（OH）2	74	2.0
NaOH	40	11.5

（1）如果要求花最少的錢來中和同樣量的廢硫酸，則應選擇的物質是

 

．
（2）若要中和500t 9.8%的廢硫酸，需要多少噸的氫氧化鈉？需花費多少元？反應后所得硫酸鈉溶液溶質的質量分數是多少？
（有關反應的化學方程式：CaCO₃+H₂SO₄=CaSO₄+H₂O+CO₂↑    Ca（OH）₂+H₂SO₄=CaSO₄+2H₂O    2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O）

Answer 1

分析：根據碳酸鈣與硫酸反應能生成硫酸鈣，氫氧化鈣與硫酸反應也能生成硫酸鈣，氨氣與硫酸反應生成硫酸銨，氫氧化鈉與硫酸反應生成硫酸鈉，都結合了一個硫酸根離子，再去計算需要另一種離子的質量和價格就行了．

解答：解：（1）在硫酸鈣、硫酸鈉中都含有一個硫酸根離子，假設都只生成一個硫酸根離子需要另一種離子的質量分別為：鈣：40，鈉：46，再通過價格一算氫氧化鈉最貴，現在主要是比較碳酸鈣和氫氧化鈣，假設鈣都是40千克，則需碳酸鈣：100千克，價格為180元．需氫氧化鈣74千克，價格148元，所以最便宜的是氫氧化鈣．
故選：Ca（OH）₂
（2）解：設需要NaOH的質量為x，反應生成的Na₂SO₄質量為y；
2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O
80      98    142
x    500t×9.8%  y

80

x

=

98

500t×9.8%

=

142

y

x=40t    y=71t
用NaOH所需的費用=40t×l000kg/t×11.5元/Kg=460000元   
反應后所得硫酸鈉溶液溶質的質量分數為：

71t

500t+40t

×100%=13.1%   
答：反應后所得硫酸鈉溶液溶質的質量分數為13.1%

點評：解答本題可用數據分析法，即解題時正確分析數據，找出數據的變化特征及彼此之間的關系，將綜合復雜的問題分解為簡單的計算，從而順利解題．